JP2015089317A - 回転電機の電機子及び回転電機 - Google Patents

Abstract

【課題】低振動化及び低騒音化を図ることができる回転電機の電機子及び回転電機を得る。【解決手段】回転電機の電機子１５は、径方向に延びる基壁部５８と、該基壁部５８における径方向外側の端部から軸方向他方側に屈曲された複数の爪磁極部６０と、を有するロータコア体５０と、径方向に延びる基壁部５８と、該基壁部５８における径方向外側の端部から軸方向一方側に屈曲され、かつロータコア体５０の爪磁極部６０と周方向に隣り合って配置された複数の爪磁極部６０と、を有するロータコア体５０と、を備えている。また、電機子１５は、一対のロータコア体５０，５１の基壁部５８の間に配置されたロータコイル５２を備えている。さらに、ロータコア体５０，５１の爪磁極部６０の周方向端部の肉厚が周方向中心部の肉厚に比して薄肉とされている。【選択図】図６

Description

本発明は、回転電機の電機子及び回転電機に関する。

下記特許文献１には、回転電機の径方向に延びる基壁部（磁気伝導部及び延設部）と、基壁部の周縁部に設けられた複数の爪磁極部（磁極部）と、を有する一対のコア体（ヨーク）と、一対のコア体の間に設けられたコイルと、を含んで構成された回転電機の電機子及び当該回転電機の電機子を含んで構成された回転電機が開示されている。

特開２００６−１８０６０９号公報

上記特許文献１に記載された回転電機の電機子においては、一の爪磁極部と他の爪磁極部との間にギャップ（クリアランス）が設けられているが、当該ギャップを有することによって磁束変化が急激となり、回転電機のコギングトルクが大きくなることが考えられる。すなわち、回転電機の振動や騒音を増加させることが考えられる。

本発明は上記事実を考慮し、低振動化及び低騒音化を図ることができる回転電機の電機子及び回転電機を得ることが目的である。

請求項１記載の回転電機の電機子は、径方向に延びる基壁部と、該基壁部における径方向外側の端部から軸方向他方側に屈曲された複数の爪磁極部と、を有する第１コア体と、径方向に延びる基壁部と、該基壁部における径方向外側の端部から軸方向一方側に屈曲され、かつ前記第１コア体の爪磁極部と周方向に隣り合って配置された複数の爪磁極部と、を有する第２コア体と、前記第１コア体の基壁部と前記第２コア体の基壁部との間に配置されていると共に、導電性の巻線が周方向に巻回されることによって形成されたコイルと、を備え、前記第１コア体及び前記第２コア体の少なくともいずれか一方の爪磁極部の周方向端部の肉厚が周方向中心部の肉厚に比して薄肉とされている。

請求項１記載の回転電機の電機子によれば、第１コア体と第２コア体との間に配置されたコイルに通電されると、第１コア体及び第２コア体の内部に磁束が生じる。すなわち、第１コア体及び第２コア体の基壁部及び爪磁極部内に磁束が生じる。ところで、本発明では、第１コア体及び第２コア体の少なくとも一方の爪磁極部の周方向端部の肉厚が周方向中心部の肉厚に比して薄肉とされていることにより、当該爪磁極部の周方向端部の磁束密度を、周方向中心部の磁束密度よりも少なくすることができる。これにより、当該爪磁極部と周方向に隣り合う他の爪磁極部との境界部における急激な磁束密度の変化を抑制することができ、ひいては、本回転電機の電機子を含んで構成された回転電機の低振動化及び低騒音化を図ることができる。

請求項２記載の回転電機の電機子は、請求項１記載の回転電機の電機子において、前記第１コア体の複数の爪磁極部及び前記第２コア体の複数の爪磁極部の周方向両端部の肉厚が周方向中心部の肉厚に比して薄肉とされている。

請求項２記載の回転電機の電機子によれば、爪磁極部と周方向両側に隣り合う他の爪磁極部との間における急激な磁束密度の変化を抑制することができ、ひいては、本回転電機の電機子を含んで構成された回転電機のより一層の低振動化及び低騒音化を図ることができる。

請求項３記載の回転電機の電機子は、請求項１又は請求項２記載の回転電機の電機子において、前記爪磁極部の周方向端部の肉厚が、該爪磁極部の周方向中心から周方向端に行くに従って次第に薄肉となるように設定されている。

請求項３記載の回転電機の電機子によれば、爪磁極部の周方向端部の肉厚が、該爪磁極部の周方向中心から周方向端に行くに従って次第に薄肉となるように設定されていることにより、当該爪磁極部内の磁束密度を周方向中心部から周方向端部に行くに従って徐々に小さくすることができる。これにより、本回転電機の電機子を含んで構成された回転電機のより一層の低振動化及び低騒音化を図ることができる。

請求項４記載の回転電機の電機子は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の回転電機の電機子において、前記第１コア体及び前記第２のコア体の少なくとも前記爪磁極部は、板状に形成されたコア構成片が積層されることによって構成されており、前記爪磁極部の周方向端部の積層数が該爪磁極部の周方向中心部の積層数に比して少なく設定されている。

請求項４記載の回転電機の電機子によれば、第１コア体及び第２コア体がコア構成片による積層構造とされていることにより、第１コア体及び第２コア体の内部において渦電流が生じた際における渦電流損を低減することができる。

請求項５記載の回転電機の電機子は、請求項４記載の回転電機の電機子において、一の前記コア構成片における前記爪磁極部と他の前記コア構成片における前記爪磁極部とは周方向に所定角度ずらして配置されている。

請求項５記載の回転電機の電機子によれば、一のコア構成片の爪磁極部構成部と他のコア構成片の爪磁極部構成部とを周方向に所定角度ずらして配置することにより、爪磁極部の厚みを容易に調整することができる。また、第１コア体及び第２コア体を一体構造とした場合においては、製造のばらつきにより、それぞれの磁極部の周方向幅が互いに異なる幅となることが考えられる。しかしながら、本発明では、コア構成片を積層して第１コア及び第２コアを形成する際に、それぞれのコア構成片の位置等を調整することにより、それぞれの爪磁極部の周方向幅を調整することができる。これにより、それぞれの爪磁極部の周方向幅がばらつくことによるコギングトルクへの影響を少なくすることができる。

請求項６記載の回転電機の電機子は、請求項４記載の回転電機の電機子において、一の前記コア構成片における前記爪磁極部の周方向中心と他の前記コア構成片における前記爪磁極部の周方向中心とが周方向同位置に配置されており、一の前記コア構成片における前記爪磁極部の周方向幅が他の前記コア構成片における前記爪磁極部の周方向幅よりも幅狭に設定されている。

請求項６記載の回転電機の電機子によれば、爪磁極部構成部の周方向幅が異なるコア構成片を上記のように配置することにより、当該コア構成片を含んで構成された第１コア体及び第２コア体の爪磁極部の周方向両端部の幅を薄肉に形成することができる。

請求項７記載の回転電機は、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の回転電機の電機子を含んで構成された回転子及び固定子のいずれか一方と、前記爪磁極部と径方向に対向して配置されたマグネットを有する回転子及び固定子のいずれか他方と、を備えている。

請求項７記載の回転電機によれば、回転電機が上記回転電機の電機子を含んで構成されていることにより、当該回転電機の低振動化及び低騒音化を図ることができる。

モータを示す分解斜視図である。 一対のロータコア体及びロータコイルを示す分解斜視図である。 ヨークに取付けられたマグネットを拡大して示す斜視図である。 ロータを示す斜視図である。 それぞれのブラシがコンミテータの第３セグメント及び第１２セグメントに当接している際の各ロータコイルへの通電の様子を模式的に示した模式図である。 ロータコア体を示す斜視図である。 図６に示されたロータコア体を分解して示す分解斜視図である。 図６に示された８−８線に沿って切断したロータコア体の断面を示す拡大断面図である。 変形例に係るロータコア体を示す図６に対応する斜視図である。 爪磁極部構成部のずらし角度とコギングトルク比との関係を示すグラフである。

図１〜図８を用いて本発明の実施形態に係る回転電機としてのモータについて説明する。なお、図中に適宜示す矢印Ａ方向、矢印Ｒ方向及び矢印Ｂ方向は、回転電機の軸方向、径方向及び周方向をそれぞれ示すものとする。また以下、単に軸方向、径方向、周方向を示す場合は、特に断りのない限り、回転電機の軸方向、径方向、周方向を示すものとする。

図１に示されるように。本実施形態のモータ１０は、直流モータであり、ステータ１２と、ロータ１４と、ブラシ１６及び当該ブラシ１６を支持するブラシホルダ１８と、ターミナルが取付けられたハウジング２０と、を備えている。以下、先ずステータ１２について説明し、次いでブラシホルダ１８及びブラシ１６並びにハウジング２０について説明し、次いでロータ１４の構成について説明する。

（ステータ１２）
固定子としてのステータ１２は、有底円筒状に形成されたヨーク２２と、ヨーク２２に取付けられた複数のマグネット２４と、を主要な要素として構成されている。ヨーク２２は、後述するロータ１４の外径よりも大きな内径の筒状に形成された筒状部２６と、筒状部２６の一端部を閉止する底壁部２８と、筒状部２６の他端から当該筒状部２６の径方向外側に向けて延びるフランジ部３０と、を備えている。筒状部２６の径方向内側の面には、当該筒状部２６の周方向に沿って等間隔に配置された６個のマグネット２４が接着剤等を介して接合されている。なお、本実施形態では、図３に示されるように、ロータ１４側の面がＮ極とされたＮ極マグネット２４Ｎとロータ１４側の面がＳ極とされたＳ極マグネット２４Ｓとが筒状部２６の周方向に沿って交互に配置されている。また、図１に示されるように、底壁部２８の中心部は、後述する回転軸４８の一端部を軸支するためのベアリング３２が収容される収容部３４とされている。

（ブラシホルダ１８及びブラシ１６）
ブラシホルダ１８は、絶縁性の材料を用いて形成された円板状のベース部３６と、ベース部３６に支持された２個のブラシ支持部３８と、を備えている。ベース部３６の軸心部には、後述するコンミテータ５４が挿通される円形の挿通孔４０が形成されている。また、２個のブラシ支持部３８は、ベース部３６の周方向に沿って等間隔に配置された状態で当該ベース部３６に固定されている、即ち、２個のブラシ支持部３８は、挿通孔４０を挟んでそれぞれ対向した状態でベース部３６に固定されている。また、ブラシ１６は、ブラシ支持部３８内に挿通されており、またブラシ１６は、ブラシ支持部３８に設けられた図示しないスプリングを介してコンミテータ５４側に向けて付勢されている。

（ハウジング２０）
ハウジング２０は、絶縁性の材料を用いて前述のヨーク２２のフランジ部３０に対応する外径の円板状に形成されている。また、ハウジング２０には、プラス側ターミナル４２及びマイナス側ターミナル４４が支持されており、前述のブラシホルダ１８がハウジング２０に取付けられることによってブラシ１６とプラス側ターミナル４２及びマイナス側ターミナル４４とが電気的に接続されるようになっている。さらに、ハウジング２０の軸心部には、後述する回転軸４８の他端側を軸支するベアリング３２が挿通される挿通孔４６が形成されている。以上説明したハウジング２０の外周部がヨーク２２のフランジ部３０に固定されることによって、当該ヨーク２２の他端がハウジング２０によって閉止されるようになっている。なお、ヨーク２２の他端がハウジング２０によって閉止された状態において、ハウジング２０の中心部から後述する回転軸４８の他端側が突出している。

（ロータ１４）
図４に示されるように、回転子としてのロータ１４は、回転軸４８と、回転軸４８に固定された第１コア体及び第２コア体としてのロータコア体５０，５１と、一対のロータコア体５０，５１の間に配設されたコイルとしてのロータコイル５２と、コンミテータ５４と、を備えている。以下、先ずロータ１４の概略の構成について説明し、次いで本実施形態の要部であるロータコア体５０，５１の詳細な構成について説明する。なお、図１〜図４においては、ロータコア体５０，５１の構成を簡略化して示している（後述の基壁部５８及び爪磁極部６０の数を少なくして示している）。

回転軸４８は、鉄や鋼等を用いて形成された中実の棒材に浸炭処理等が施されることによって形成されている。

図２に示されるように、ロータコア体５０は、鉄や鋼等の磁性材料を用いて形成されており、このロータコア体５０は、リング状に形成されたボス部５６と、ボス部５６の外周端から回転軸４８の軸方向（矢印Ａ方向）を板厚方向として当該回転軸４８の径方向外側（矢印Ｒ方向）に延びる複数の基壁部５８と、を備えている。また、複数の基壁部５８は、回転軸４８の周方向（矢印Ｂ方向）に沿って等間隔に配置されている。さらに、ロータコア体５０は、それぞれの基壁部５８における回転軸４８の径方向外側の端部から当該回転軸４８の軸方向に屈曲して延びる爪磁極部６０を備えている。なお、ロータコア体５１はロータコア体５０と軸方向に対象に形成されているため、ロータコア体５１の各部についてはロータコア体５０の各部と同一の符号を付してその説明を省略する。

以上説明した一対のロータコア体５０，５１が組み合わされることによって、後述するロータコイル５２が収容されるスペースを当該一対のロータコア体５０，５１の間に有するクローポールコア６２形成される。回転軸４８の軸方向一方側に配置されたロータコア体５０は、基壁部５８に対する爪磁極部６０の屈曲方向が回転軸４８の軸方向他方側に向けられており、回転軸４８の軸方向他方側に配置されたロータコア体５１は、基壁部５８に対する爪磁極部６０の屈曲方向が回転軸４８の軸方向一方側に向けられている。そして、回転軸４８の軸方向一方側に配置されたロータコア体５０の爪磁極部６０の周方向の中心と回転軸４８の軸方向他方側に配置されたロータコア体５１の爪磁極部６０の周方向の中心とが回転軸の周方向にずらされた状態で各々のロータコア体５０，５１のボス部５６が互いに接合される。これにより、ロータコイル５２が収容されるスペースが一対のロータコア体５０，５１の間に形成される。また、図３に示されるように、一対のロータコア体５０，５１が互いに接合された状態において、当該一対のロータコア体５０，５１のうち回転軸４８の軸方向一方側に配置されたロータコア体５０の爪磁極部６０と当該ロータコア体５０，５１のうち回転軸４８の軸方向他方側に配置されたロータコア体５１の爪磁極部６０とが、回転軸４８の周方向に沿って交互に配列されている。

図４に示されるように、以上説明した一対のロータコア体５０，５１、すなわち、クローポールコア６２が、回転軸４８の軸方向に沿って３層積層された状態で当該回転軸４８に固定されている。なお、回転軸４８とロータコア体５０，５１との間には、厚肉円筒状に形成された支持部材６４が介装されている。また、回転軸４８の軸方向一方側及び他方側にそれぞれ配置された一対のロータコア体５０，５１を第１層目の一対のロータコア体５０，５１及び第３層目の一対のロータコア体５０，５１と称呼すると共に、第１層目と第３層目との間に配置された一対のロータコア体５０，５１を第２層目の一対のロータコア体５０，５１と称呼する。

図２に示されるように、ロータコイル５２は、銅製の巻線６６が回転軸４８の周方向に巻回されることによって形成されている。また、本実施形態では、２個のロータコイル５２が一対のロータコア体５０，５１の間に回転軸４８の軸方向に沿って配設されている。図４に示されるように、以上説明したロータコア体５０，５１及びロータコイル５２を主要な構成要素として回転電機の電機子１５が構成されている。

図４に示されるように、コンミテータ５４は、略円筒状に形成されており、このコンミテータ５４は当該コンミテータ５４の周方向に沿って等間隔に配置された１８個のセグメント６８を備えている。また、各セグメント６８間は絶縁されており、前述のブラシ１６が各々のセグメント６８に摺接することによってロータコイル５２への通電を切り替えることが可能となっている。以上説明したコンミテータ５４が回転軸４８に固定されている。

ここで、図５を用いて、ロータコイル５２と各セグメント６８との結線、並びに各セグメント６８間の結線についてする。

第１層目の一対のロータコア体５０，５１の間に配置された２個のロータコイル５２のうち回転軸４８の軸方向一方側に配置されたロータコイル５２の端末部はそれぞれ７番及び８番のセグメント６８に結線されており、回転軸４８の軸方向他方側に配置されたロータコイル５２の端末部はそれぞれ１６番及び１７番のセグメント６８に結線されている。

第２層目の一対のロータコア体５０，５１の間に配置された２個のロータコイル５２のうち回転軸４８の軸方向一方側に配置されたロータコイル５２の端末部はそれぞれ１４番及び１５番のセグメント６８に結線されており、回転軸４８の軸方向他方側に配置されたロータコイル５２の端末部はそれぞれ５番及び６番のセグメント６８に結線されている。

第３層目の一対のロータコア体５０，５１の間に配置された２個のロータコイル５２のうち回転軸４８の軸方向一方側に配置されたロータコイル５２の端末部はそれぞれ３番及び４番のセグメント６８に結線されており、回転軸４８の軸方向他方側に配置されたロータコイル５２の端末部はそれぞれ１２番及び１３番のセグメント６８に結線されている。

また、１番、７番及び１３番のセグメント６８が互いに結線されている。これと同様に、２番、８番及び１４番のセグメント６８が互いに結線されており、３番、９番及び１５番のセグメント６８が互いに結線されており、４番、１０番及び１６番のセグメント６８が互いに結線されており、５番、１１番及び１７番のセグメント６８が互いに結線されており、６番、１２番及び１８番のセグメント６８が互いに結線されている。

次に、図６〜図８を用いて本実施形態の要部であるロータコア体５０の詳細な構成について説明する。なお、ロータコア体５１の構成は、ロータコア体５０の構成と同一である。

図６に示されるように、ロータコア体５０は、鋼板材にプレス加工等が施されることによって形成されたコア構成片１００，１０８，１１６が積層されることによって構成されている。

図７に示されるように、軸方向一方側に配置されたコア構成片１００は、薄肉リング状に形成されたボス部構成部１０２と、当該ボス部構成部１０２の軸方向一方側の端部から径方向外側に延びる６個の基壁部構成部１０４と、を備えており、また６個の基壁部構成部１０４は、周方向に沿って等間隔に配置されている。さらに、コア構成片１００は、それぞれの基壁部構成部１０４における径方向外側の端部から軸方向他方側に屈曲して延びる爪磁極部構成部１０６を備えている。この爪磁極部構成部１０６は、径方向外側から見て略台形状に形成されることによって、軸方向一方側の周方向幅Ｗ１が軸方向他方側の周方向幅Ｗ２に比して幅広となっている。なお、爪磁極部構成部１０６の軸方向一方側の周方向幅Ｗ１は、基壁部構成部１０４の周方向幅と同一の寸法とされている。

コア構成片１００に対して軸方向他方側に配置されたコア構成片１０８は、上記コア構成片１００のボス部構成部１０２、基壁部構成部１０４及び爪磁極部構成部１０６にそれぞれ対応するボス部構成部１１０、基壁部構成部１１２及び爪磁極部構成部１１４を備えている。図８に示されるように、コア構成片１０８がコア構成片１００と一体化された状態において、ボス部構成部１１０の内周面１１０Ａは、ボス部構成部１０２の外周面１０２Ａと密着しており、またボス部構成部１１０の軸方向他方側の端面１１０Ｂはボス部構成部１０２の軸方向他方側の端面１０２Ｂと略面一となっている。また、コア構成片１０８がコア構成片１００と一体化された状態において、基壁部構成部１１２の軸方向一方側の面１１２Ａは基壁部構成部１０４の軸方向他方側の面１０４Ａに密着しており、さらに、爪磁極部構成部１１４の周方向外側の面１１４Ａは、爪磁極部構成部１０６の周方向内側の面１０６Ａと密着している。そしてさらに、爪磁極部構成部１１４の軸方向他方側の端面１１４Ｂと爪磁極部構成部１０６の軸方向他方側の端面１０６Ｂとは略面一となっている。また、図７に示されるように、爪磁極部構成部１１４の軸方向一方側の周方向幅Ｗ３及び軸方向他方側の周方向幅Ｗ４は、爪磁極部構成部１０６の軸方向一方側の周方向幅Ｗ１及び軸方向他方側の周方向幅Ｗ２に比して幅広に設定されている。

コア構成片１０８に対して軸方向他方側に配置されたコア構成片１１６は、上記コア構成片１０８のボス部構成部１１０、基壁部構成部１１２及び爪磁極部構成部１１４にそれぞれ対応するボス部構成部１１８、基壁部構成部１２０及び爪磁極部構成部１２２を備えている。図８に示されるように、コア構成片１１６がコア構成片１０８と一体化された状態において、ボス部構成部１１８の内周面１１８Ａは、ボス部構成部１１０の外周面１１０Ｃと密着しており、またボス部構成部１１８の軸方向他方側の端面１１８Ｂはボス部構成部１１０の軸方向他方側の端面１１０Ｂと略面一となっている。また、コア構成片１１６がコア構成片１０８と一体化された状態において、基壁部構成部１２０の軸方向一方側の面１２０Ａは基壁部構成部１１２の軸方向他方側の面１１２Ｂに密着しており、さらに、爪磁極部構成部１２２の周方向外側の面１２２Ａは、爪磁極部構成部１１４の周方向内側の面１１４Ｃと密着している。そしてさらに、爪磁極部構成部１２２の軸方向他方側の端面１２２Ｂと爪磁極部構成部１１４の軸方向他方側の端面１１４Ｂとは略面一となっている。また、図７に示されるように、爪磁極部構成部１２２の軸方向一方側の周方向幅Ｗ５及び軸方向他方側の周方向幅Ｗ６は、爪磁極部構成部１１４の軸方向一方側の周方向幅Ｗ３及び軸方向他方側の周方向幅Ｗ４に比して幅広に設定されている。

図６及び図７に示されるように、説明したコア構成片１００，１０８，１１６の爪磁極部構成部１０６，１１４，１２２の周方向中心が径方向外側から見て一致した状態で、コア構成片１００，１０８，１１６が軸方向に加圧されて一体化されることによってロータコア体５０が構成される。

また、コア構成片１００，１０８，１１６の爪磁極部構成部１０６，１１４，１２２の周方向幅が上記のように設定されていることによって、爪磁極部６０の周方向両端部の積層数が当該爪磁極部６０の周方向中心部の積層数に比して少なくなっている。すなわち、爪磁極部６０の周方向両端部の積層数が１層又は２層であるのに対して、当該爪磁極部６０の周方向中心部の積層数が３層となっている。これにより、爪磁極部６０の周方向両端部の肉厚（径方向の寸法）が周方向中心部の肉厚（径方向の寸法）に比して薄肉となっている。また、本実施形態では、爪磁極部６０の周方向両端部の積層数が、当該爪磁極部６０の周方向中心から周方向端に行くに従って３層、２層、１層の順で変化するようになっている。すなわち、爪磁極部６０の周方向両端部の肉厚が、当該爪磁極部６０の周方向中心から周方向端に行くに従って次第に薄肉となっている。

（本実施形態の作用並びに効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。

図５に示されるように、例えば、２個のブラシ１６がそれぞれ３番及び１２番のセグメント６８に当接している状態において当該２個のブラシ１６間に電圧が印加されると、第１層目において回転軸４８の軸方向他方側に配置されたロータコイル５２、第２層目において回転軸４８の軸方向他方側に配置されたロータコイル５２、及び第３層目において回転軸４８の軸方向一方側に配置されたロータコイル５２に通電される。これにより、ロータ１４が回転し始める。このように、各ロータコイル５２への通電が２個のブラシ１６及びコンミテータ５４によって切り替えられることによってロータ１４が回転し、当該ロータ１４の回転軸４８から動力を取り出すことが可能となっている。

ここで、図６に示されるように、本実施形態では、ロータコア体５０，５１の爪磁極部６０の周方向両端部の肉厚が周方向中心部の肉厚に比して薄肉とされていることにより、つまり、爪磁極部６０の周方向両端部の積層数を周方向中心部の積層数に比して少ない積層数とすることにより、当該爪磁極部６０の周方向両端部の磁束密度を、周方向中心部の磁束密度よりも少なくすることができる。これにより、当該爪磁極部６０と周方向に隣り合う他の爪磁極部６０との境界部における急激な磁束密度の変化を抑制することができ、ひいては、モータ１０の低振動化及び低騒音化を図ることができる。

また、本実施形態では、爪磁極部６０の周方向両端部の肉厚が、当該爪磁極部６０の周方向中心から周方向端に行くに従って次第に薄肉となるように設定されていることにより、当該爪磁極部６０内の磁束密度を周方向中心部から周方向端部に行くに従って徐々に小さくすることができる。これにより、モータ１０のより一層の低振動化及び低騒音化を図ることができる。

さらに、本実施形態では、ロータコア体５０，５１がコア構成片１００，１０８，１１６による積層構造とされていることにより、ロータコア体５０，５１の内部において渦電流が生じた際における渦電流損を低減することができる。

なお、本実施形態では、ロータコア体５０，５１の爪磁極部６０の周方向両端部の肉厚が周方向中心部の肉厚に比して薄肉とされている例について説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ロータコア体５０の爪磁極部６０の周方向両端部の肉厚が周方向中心部の肉厚に比して薄肉とし、ロータコア体５１の爪磁極部６０の肉厚を周方向に沿って同一の厚みとすることもできる。また、ロータコア体５０，５１の爪磁極部６０の周方向一方側の端部の肉厚のみを周方向中心部の肉厚に比して薄肉とすることもできる。このように、爪磁極部６０の肉厚は、モータ１０のコギングトルクの実測値等を考慮して適宜設定すればよい。

また、本実施形態では、ロータコア体５０，５１がコア構成片１００，１０８，１１６による積層構造とされている例について説明してきたが、本発明はこれに限定されず、例えば、厚肉の鋼鈑材に高圧縮プレス加工等を施すことによって、上記ロータコア体５０，５１と同一の外形のロータコア体を形成することもできる。

（変形例に係るロータコア体）
次に、図９を用いて前述のロータコア体５０（ロータコア体５１）の変形例について説明する。なお、前述のロータコア体５０と同一の構成及び同一の部分については、上記実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。

図９に示されるように、本変形例に係る第１コア体及び第２コア体としてのロータコア体１２４は、鋼板材にプレス加工等が施されることによって形成されたコア構成片１２６，１３０，１３４が積層されることによって構成されている。具体的には、コア構成片１２６，１３０，１３４の爪磁極部構成部１２８，１３２，１３６の軸方向一方側の周方向幅Ｗ７及び軸方向他方側の周方向幅Ｗ８はそれぞれ同一とされている。また、コア構成片１２６の爪磁極部構成部１２８の周方向中心とコア構成片１３０の爪磁極部構成部１３２の周方向中心とが、周方向に所定角度θずらして配置されていると共に、コア構成片１３０の爪磁極部構成部１３２の周方向中心とコア構成片１３４の爪磁極部構成部１３６の周方向中心とが、周方向に所定角度θずらして配置された状態で、コア構成片１２６、コア構成片１３０及びコア構成片１３４が一体化されている。これにより、爪磁極部６０の周方向両端部の積層数が当該爪磁極部６０の周方向中心部の積層数に比して少なくなっている。すなわち、爪磁極部６０の周方向両端部の積層数が１層又は２層であるのに対して、当該爪磁極部６０の周方向中心部の積層数が３層となっている。これにより、爪磁極部６０の周方向両端部の肉厚（径方向の寸法）が周方向中心部の肉厚（径方向の寸法）に比して薄肉となっている。また、本実施形態では、爪磁極部６０の周方向両端部の積層数が、当該爪磁極部６０の周方向中心から周方向端に行くに従って３層、２層、１層の順で変化するようになっている。すなわち、爪磁極部６０の周方向両端部の肉厚が、当該爪磁極部６０の周方向中心から周方向端に行くに従って次第に薄肉となっている。

また、本変形例では、コア構成片１２６，１３０，１３４の爪磁極部構成部１２８，１３２，１３６の周方向中心が上記のように配置されることによって、爪磁極部６０の周方向他方側の端部の外径が、当該爪磁極部６０の周方向他方側に行くに従って次第に縮径するようになっている。

以上説明したロータコア体１２４では、上記実施形態のロータコア体５０，５１と同様の作用効果を得ることができる。なお、図１０には、上記の角度θとコギングトルク比との関係が示されている。この図に示されるように、上記の角度θは、モータ１０に要求されるコギングトルク等を考慮して適宜設定すればよい。なおコギングトルク比とは、ロータコア体１２４を含んで構成されたモータのコギングトルクと上記の角度θを０°に設定したロータコア体を含んで構成されたモータのコギングトルクとの比である。

また、本変形例では、コア構成片１２６，１３０，１３４を積層してロータコア体１２４を形成する際に、それぞれのコア構成片１２６，１３０，１３４の位置等を調整することにより、それぞれの爪磁極部６０の周方向幅を調整することができる。これにより、それぞれの爪磁極部６０の周方向幅がばらつくことによるモータ１０のコギングトルクへの影響を少なくすることができる。

なお、上記実施形態及び変形例においては、ロータコア体５０，５１，１２４及びロータコイル５２を含んで構成された電機子１５を用いて回転子（ロータ１４）を構成した例について説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上記ロータコア体５０，５１，１２４に相当する一対のコア体（第１コア体及び第２コア体）及びこの一対のコア体の間に設けられたコイルを含んで構成された電機子を用いて固定子（ステータ）を構成することもできる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。

１０…モータ（回転電機），１２…ステータ（固定子），１４…ロータ（回転子），１５…電機子（回転電機の電機子），２４…マグネット，５０…ロータコア体（第１コア体），５１…ロータコア体（第２コア体），５２…ロータコイル（コイル），５８…基壁部，６０…爪磁極部，１００…コア構成片，１０４…基壁部構成部，１０６…爪磁極部構成部，１０８…コア構成片，１１２…基壁部構成部，１１４…爪磁極部構成部，１１６…コア構成片，１２０…基壁部構成部，１２２…爪磁極部構成部，１２４…ロータコア体（第１コア体及び第２コア体），１２６…コア構成片，１２８…爪磁極部構成部，１３０…コア構成片，１３２…爪磁極部構成部，１３４…コア構成片，１３６…爪磁極部構成部

Claims (7)

1. 径方向に延びる基壁部と、該基壁部における径方向外側の端部から軸方向他方側に屈曲された複数の爪磁極部と、を有する第１コア体と、
   径方向に延びる基壁部と、該基壁部における径方向外側の端部から軸方向一方側に屈曲され、かつ前記第１コア体の爪磁極部と周方向に隣り合って配置された複数の爪磁極部と、を有する第２コア体と、
   前記第１コア体の基壁部と前記第２コア体の基壁部との間に配置されていると共に、導電性の巻線が周方向に巻回されることによって形成されたコイルと、
   を備え、
   前記第１コア体及び前記第２コア体の少なくともいずれか一方の爪磁極部の周方向端部の肉厚が周方向中心部の肉厚に比して薄肉とされている回転電機の電機子。
2. 前記第１コア体の複数の爪磁極部及び前記第２コア体の複数の爪磁極部の周方向両端部の肉厚が周方向中心部の肉厚に比して薄肉とされている請求項１記載の回転電機の電機子。
3. 前記爪磁極部の周方向端部の肉厚が、該爪磁極部の周方向中心から周方向端に行くに従って次第に薄肉となるように設定されている請求項１又は請求項２記載の回転電機の電機子。
4. 前記第１コア体及び前記第２のコア体の少なくとも前記爪磁極部は、板状に形成されたコア構成片が積層されることによって構成されており、
   前記爪磁極部の周方向端部の積層数が該爪磁極部の周方向中心部の積層数に比して少なく設定されている請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の回転電機の電機子。
5. 一の前記コア構成片における前記爪磁極部と他の前記コア構成片における前記爪磁極部とは周方向に所定角度ずらして配置されている請求項４記載の回転電機の電機子。
6. 一の前記コア構成片における前記爪磁極部の周方向中心と他の前記コア構成片における前記爪磁極部の周方向中心とが周方向同位置に配置されており、一の前記コア構成片における前記爪磁極部の周方向幅が他の前記コア構成片における前記爪磁極部の周方向幅よりも幅狭に設定されている請求項４記載の回転電機の電機子。
7. 請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の回転電機の電機子を含んで構成された回転子及び固定子のいずれか一方と、
   前記爪磁極部と径方向に対向して配置されたマグネットを有する回転子及び固定子のいずれか他方と、
   を備えた回転電機。

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