JP2015154530A - 回転電機 - Google Patents

Abstract

【課題】ブラシ火花の発生を抑えることが可能な回転電機を提供する。
【解決手段】電機子コア３１及び整流子３２が回転軸１８に一体回転可能に設けられ、電機子コア３１に周方向に沿って複数設けられたティース部Ｔの周方向の間に巻線３３がトロイダル巻きにて巻回されたロータ１３と、電機子コア３１と対向する第１〜第３の界磁磁石２１〜２３と、整流子３２に押圧接触されて該整流子３２に対して電気的に導通されるブラシ２６とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、ブラシ付き直流モータ等の回転電機に関するものである。

従来、例えば特許文献１に示されるように、ブラシ付き直流モータのロータは、回転軸と一体回転する電機子コア及び整流子を備え、電機子コアの複数のティース部に巻回された巻線が整流子に接続されている。そして、ロータの電機子コアは、ステータの永久磁石と対向するように構成されている。また、整流子にはブラシが押圧接触されており、このブラシから整流子を介して巻線に電流が供給され、巻線にて生じる磁界と永久磁石の磁界との相互作用によってロータが回転するようになっている。

特開２００７−４３８３１号公報

上記のようなブラシ付きの回転電機では、整流子にブラシが摺接する整流時に火花が生じると、例えば、ブラシの摩耗が早まりブラシの寿命が短くなるという問題があった。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、ブラシ火花の発生を抑えることが可能な回転電機を提供することにある。

上記課題を解決する回転電機は、巻線が巻装された電機子コア及び整流子が回転軸に一体回転可能に設けられてなる電機子と、前記電機子コアと対向する永久磁石と、前記整流子に押圧接触されて該整流子に対して電気的に導通されるブラシとを備えた回転電機であって、前記巻線は、トロイダル巻きにて構成されている。

この構成によれば、巻線がトロイダル巻きにて構成されるため、分布巻きに比べて相互インダクタンスが大きくなる。これにより、整流時のアークエネルギーを相殺することが可能となるため、ブラシと整流子との間における火花の発生を抑えることが可能となり、その結果、ブラシの長寿命化を図ることができる。

上記回転電機において、前記電機子コアは、周方向に沿って複数設けられ永久磁石と対向するティース部を有し、前記巻線は、前記各ティース部の周方向の間に巻装されていることが好ましい。

この構成によれば、巻線の磁束を永久磁石に対してより有効に作用させることができる。
上記回転電機において、前記各ティース部は、径方向に突出して永久磁石と径方向に対向する径方向突出部を有していることが好ましい。

この構成によれば、永久磁石と対向する径方向突出部を電機子コアに備えることにより、永久磁石と電機子コアとの径方向の間隔（エアギャップ）を小さくすることが可能となり、出力向上を図ることができる。

上記回転電機において、前記各ティース部は、軸方向に突出して永久磁石と軸方向に対向する軸方向突出部を有していることが好ましい。
この構成によれば、永久磁石と対向する軸方向突出部を電機子コアに備えることにより、永久磁石と電機子コアとの軸方向の間隔（エアギャップ）を小さくすることが可能となり、出力向上を図ることができる。

上記回転電機において、前記軸方向突出部は、前記電機子コアの軸方向両側にそれぞれ設けられていることが好ましい。
この構成によれば、電機子コアの軸方向両側それぞれにおいて、永久磁石と電機子コアとのエアギャップを小さくすることが可能となり、より一層の出力向上を図ることができる。

上記回転電機において、前記電機子コアは、前記巻線が巻回されるコア本体部と、前記回転軸が固定される軸固定部と、前記コア本体部と前記軸固定部とに一体形成されてそれらを連結する連結部とを備えていることが好ましい。

この構成によれば、軸固定部とコア本体部とを連結する連結部を電機子コアに一体に備えることで、部品点数の増加を抑えつつ、回転軸と電機子コアとを固定することができる。

上記回転電機において、前記連結部は、前記軸固定部から径方向外側に放射状に延びて前記コア本体部と繋がるように、周方向等間隔に複数設けられたスポーク部であることが好ましい。

この構成によれば、各スポーク部の周方向間を肉抜きできるため、電機子コアの軽量化を図ることができる。
上記回転電機において、前記スポーク部の個数は、前記永久磁石の磁極数の半数に設定されていることが好ましい。

この構成によれば、電機子の回転時において、各スポーク部が常に永久磁石の同一磁極と対応するように構成できるため、永久磁石のＮ極からの磁束がスポーク部を介してＳ極へと漏れてしまうことを抑制することができる。

本発明の回転電機によれば、ブラシ火花の発生を抑えることが可能となる。

実施形態のモータの断面図である。 同形態のモータの分解斜視図である。 同形態のロータの斜視図である。 同形態のベースコアの平面図である。 同形態のロータの模式断面図である。 （ａ）は、別例のロータの平面図であり、（ｂ）は、同別例のベースコアの平面図である。 別例のロータにおいて補助ティースを外した状態を示す平面図である。

以下、回転電機（モータ）の一実施形態について説明する。
図１に示すように、本実施形態の回転電機としてのモータ１０は、ステータ１１を構成するヨークハウジング１２（以下、ヨーク１２という）に対してロータ１３が回転可能に支持されて構成されている。

［ステータの構成］
図１及び図２に示すように、ヨーク１２は、円筒部材１４と、円筒部材１４の軸方向両側に設けられた板状の第１及び第２円盤部材１５，１６とから構成されている。また、第２円盤部材１６の外側端面（反円筒部材側の端面）には、ホルダ部材１７が組み付けられている。

ヨーク１２の円筒部材１４は、金属板を円環状に丸めて成形されるものであり、その両端部（第１及び第２開口端部１４ａ，１４ｂ）がロータ１３の軸方向に開口するように配置されている。この円筒部材１４の開口端部１４ａ，１４ｂにはそれぞれ、軸方向に突出する複数の固定突起１４ｃが形成されている。

第１円盤部材１５は、金属板からプレス加工により成形されるものであり、円筒部材１４の第１開口端部１４ａに固定されている。詳述すると、第１円盤部材１５の外縁部付近に形成された複数の貫通孔１５ａに対して、円筒部材１４の第１開口端部１４ａに形成された固定突起１４ｃがそれぞれ挿入されるとともにかしめ又は屈曲されることで、第１円盤部材１５が第１開口端部１４ａに固定される。また、第１円盤部材１５の中央部には、ロータ１３の回転軸１８を軸支する軸受１８ａが支持されている。

第２円盤部材１６は、金属板からプレス加工により成形されるものであり、円筒部材１４の第２開口端部１４ｂに固定されている。詳述すると、第２円盤部材１６の外縁部付近に形成された複数の貫通孔１６ａに対して、円筒部材１４の第２開口端部１４ｂに形成された固定突起１４ｃがそれぞれ挿入されるとともにかしめ又は屈曲されることで、第２円盤部材１６が第２開口端部１４ｂに固定される。また、第２円盤部材１６の中央部には、ロータ１３が挿通される開口部１６ｃが形成されている。なお、第１及び第２円盤部材１５，１６は、円筒部材１４を軸方向に挟持する状態で、円筒部材１４の外周側に位置するボルト１９にて互いに連結されている。

第１円盤部材１５の内側端面１５ｂ（円筒部材１４側の面）には、複数の第１界磁磁石２１が周方向に沿って固着されている。本実施形態では、第１界磁磁石２１は、周方向等間隔（６０度間隔）に６個設けられ、それぞれ互いに同形状をなしている。また、各第１界磁磁石２１は、軸方向の厚さが薄い扁平形状であって軸方向視で略扇形状をなしている。この各第１界磁磁石２１は、軸方向に着磁されており、軸方向内側面にＮ極が表れるものと軸方向内側面にＳ極が表れるものとが周方向に交互に配置されている。

第２円盤部材１６の内側端面１６ｂ（円筒部材１４側の面）には、複数の第２界磁磁石２２が周方向に沿って固着されている。第２界磁磁石２２は、第１界磁磁石２１と同数の６個が周方向等間隔（６０度間隔）に設けられ、それぞれ互いに同形状をなす。また、各第２界磁磁石２２は、第１界磁磁石２１と同様に、軸方向の厚さが薄い扁平形状であって軸方向視で略扇形状をなしている。この各第２界磁磁石２２は、軸方向に着磁されており、軸方向内側面にＮ極が表れるものと軸方向内側面にＳ極が表れるものとが周方向に交互に配置されている。

円筒部材１４の内周面には、複数の第３界磁磁石２３が周方向に沿って固着されている。第３界磁磁石２３は、第１界磁磁石２１と同数の６個が周方向等間隔（６０度間隔）に設けられるとともに、互いに同形状をなしている。第３界磁磁石２３は、周方向直交断面が略矩形状に形成されており、その内周面は回転軸１８の軸線方向に対して平行をなしている。また、各第３界磁磁石２３は、径方向に着磁されており、内周側にＮ極が表れるものと内周側にＳ極が表れるものとが周方向に交互に配置されている。

ホルダ部材１７は、第２円盤部材１６に対して複数のねじ（図示略）で固定されている。ホルダ部材１７の底部１７ａ中央には、回転軸１８を軸支する軸受１８ｂが設けられている。また、ホルダ部材１７の底部１７ａには、軸方向に対して垂直をなす板状のベース部２４が固定され、そのベース部２４には、複数（本実施形態では４つ）のブラシ２６が保持されている。各ブラシ２６は、径方向にスライド可能に設けられるとともに、先端部（径方向内側端部）が後述の整流子３２の外周面に押圧接触される。また、各ブラシ２６は、外部接続用のターミナル２５と電気的に接続されている。

［ロータの構成］
ロータ１３は、各軸受１８ａ，１８ｂに軸支された円柱状の回転軸１８と、回転軸１８に固定された電機子コア３１と、回転軸１８に固定された整流子３２と、電機子コア３１に巻装された巻線３３とから構成されている。

電機子コア３１は、円筒部材１４と第１及び第２円盤部材１５，１６とにより区画される収容空間に配置にされ、第１界磁磁石２１の内周側であって、軸方向においては第２界磁磁石２２と第３界磁磁石２３との間に位置している。

図３に示すように、電機子コア３１は、回転軸１８に固定されたベースコア３５と、ベースコア３５に固定された２４個の補助ティース３６とから構成されている。
図４に示すように、ベースコア３５は圧粉磁心よりなり、回転軸１８が圧入固定される円筒状の軸固定部３５ａと、その軸固定部３５ａの外周側に位置し、前記巻線３３が巻回される円環状のコア本体部３５ｂと、軸固定部３５ａとコア本体部３５ｂとを繋ぐ複数のスポーク部３５ｃとが一体形成されて構成されている。

スポーク部３５ｃは、軸固定部３５ａから径方向外側に放射状に延びるとともに、径方向外側端部がコア本体部３５ｂと繋がっている。スポーク部３５ｃは、本実施形態では３つ設けられ、互いに周方向等間隔（１２０度間隔）で設けられている。また、各スポーク部３５ｃの周方向の間は空隙となっている。なお、スポーク部３５ｃの周方向幅は、軸固定部３５ａの径方向厚みよりも若干薄く形成されている。

ここで、スポーク部３５ｃの個数は、界磁磁石２１〜２３の磁極数の半数に設定されている。本実施形態では、界磁磁石２１〜２３の磁極数は６極であるため、スポーク部３５ｃの個数を３つとしている。これにより、ロータ１３の回転時において、各スポーク部３５ｃが常に界磁磁石２１〜２３の同一磁極の内側に位置するように構成される。図４では、３つ全てのスポーク部３５ｃが、第３界磁磁石２３の３つのＮ極の内周側にそれぞれ位置する状態を示している。

コア本体部３５ｂの外周部には、径方向外側に突出する２４個の径方向突出部３７（第３突出部）が周方向等間隔（１５度間隔）に形成されている。各径方向突出部３７は、回転軸１８を中心とする放射状に形成されるとともに、径方向外側から見て矩形状をなしている。各径方向突出部３７の外周面は、軸方向から見て、回転軸１８の軸線を中心とする同一円上に位置する円弧状をなしている。

また、各径方向突出部３７には、その外周面から径方向に沿って直線状に延びる固定凹部３８が切欠形成されている。固定凹部３８は、その径方向外側端部が径方向に開口するとともに、径方向内側端部がコア本体部３５ｂの内周面の近傍まで延びている。また、各固定凹部３８は、各径方向突出部３７の周方向中央に形成され、互いに周方向等間隔（１５度間隔）に形成されている。固定凹部３８が設けられることで、その固定凹部３８を周方向に跨いで電流が流れにくくなるため、第２、第３界磁磁石２２、２３に対向するコア本体部３５ｂの軸方向端面における渦電流の流れが阻害されるようになっている。

また、図５に示すように、固定凹部３８は、コア本体部３５ｂの軸方向全体に亘って形成されている。つまり、固定凹部３８は、径方向外側だけでなく軸方向両側にも開口している。また、固定凹部３８は、軸方向に対して平行に形成されている。

各固定凹部３８には、補助ティース３６が挿入されている。補助ティース３６は、コア本体部３５ｂよりも軸方向に長く形成され、固定凹部３８内に挿入された挿入部４０と、挿入部４０の軸方向両端に形成され固定凹部３８から軸方向両側にそれぞれ突出する第１及び第２軸方向突出部４１，４２（第１及び第２突出部）とを有している。なお、本実施形態では、後述の整流子３２側のものを第２軸方向突出部４２とし、その反対側のものを第１軸方向突出部４１としている。

第１及び第２軸方向突出部４１，４２は互いに同一形状をなしている。第１及び第２軸方向突出部４１，４２は、軸方向に対して垂直な平坦面をなすコア本体部３５ｂの軸方向端面に対して、垂直に突出するように構成されている。第１及び第２軸方向突出部４１，４２の周方向幅は、挿入部４０の周方向幅よりも広く形成されている。

各軸方向突出部４１，４２には、それらの軸方向先端から周方向両側にそれぞれ延びるフランジ状の周方向延出部４３がそれぞれ形成されている。各周方向延出部４３は、軸方向と直交する板状をなすとともに、軸方向から見て周方向幅が外周側ほど広い扇形形状をなしている（図３参照）。また、周方向延出部４３の表面（反ベースコア側の端面）は、軸方向に対して垂直な平坦面をなしている。

径方向突出部３７、第１軸方向突出部４１及び第２軸方向突出部４２は、互いに同数（本実施形態では２４個）設けられるとともに、それぞれ周方向等間隔に設けられている。また、各径方向突出部３７と各軸方向突出部４１，４２とは、周方向において同位置に配置されている。

また、１つの径方向突出部３７とその軸方向両側の第１及び第２軸方向突出部４１，４２が１つのティース部Ｔを構成している。即ち、コア本体部３５ｂには、周方向等間隔に２４個のティース部Ｔが構成されている。また、各ティース部Ｔの周方向間、つまり、各径方向突出部３７の周方向間、各第１軸方向突出部４１の周方向間、及び各第２軸方向突出部４２の周方向間は、巻線３３を巻回するための空間（スロット）を構成している。また、第１及び第２軸方向突出部４１，４２間のスロットは、前記周方向延出部４３によって軸方向に覆われている。

図１、図３及び図５に示すように、各ティース部Ｔの周方向間のスロットには、巻線３３がトロイダル巻きにより巻回されている。巻線３３は、電機子コア３１の径方向に沿った断面視（図１参照）において環状をなしている。つまり、巻線３３は、第１軸方向突出部４１間のスロット、径方向突出部３７間のスロット、第２軸方向突出部４２間のスロット、及びコア本体部３５ｂの内周側を通る環状にトロイダル巻きされている。なお、巻線３３は、各スポーク部３５ｃの周方向間に配置されている。また、各スポーク部３５ｃは、巻線３３と干渉しないように、コア本体部３５ｂの内周面に対して補助ティース３６の径方向内側位置で繋がっている。なお、各巻線３３がコア本体部３５ｂに組み付けられた後に、各補助ティース３６がコア本体部３５ｂに組み付けられる。

図１に示すように、各ティース部Ｔは、第３界磁磁石２３の内周側であって、軸方向においては第１界磁磁石２１と第２界磁磁石２２との間に位置している。
第１軸方向突出部４１の周方向延出部４３は、第１界磁磁石２１の対向面（軸方向内側面）に対し空隙を介して軸方向に対向している。第１軸方向突出部４１の周方向延出部４３と第１界磁磁石２１の対向面は、互いに平行であり、軸方向に対して垂直な平面をなしている。

また、第２軸方向突出部４２の周方向延出部４３は、第２界磁磁石２２の対向面（軸方向内側面）に対し空隙を介して軸方向に対向している。第２軸方向突出部４２の周方向延出部４３と第２界磁磁石２２の対向面は、互いに平行であり、軸方向に対して垂直な平面をなしている。

そして、ティース部Ｔの外周面（第１及び第２軸方向突出部４１，４２の外周面及び径方向突出部３７の外周面）は、第３界磁磁石２３の内周面に対し空隙を介して径方向に対向している。

整流子３２は、回転軸１８における電機子コア３１と、ホルダ部材１７に支持された軸受１８ｂとの間に固定されている。なお、第２円盤部材１６の開口部１６ｃの径は、整流子３２と干渉しないようにその整流子３２の外径よりも大きく形成されている。なお、整流子３２は、回転軸１８に外嵌された円筒状の絶縁部材４５と、その絶縁部材４５の外周面に周方向に並設された複数のセグメント４６とから構成されている。セグメント４６は、ティース部Ｔと同数の２４個で構成され、絶縁部材４５の外周面に周方向等間隔（１５度間隔）に配置されている。各セグメント４６には、それぞれ対応する巻線３３から引き出された接続線（図示略）が接続される。

次に、本実施形態の作用について説明する。
電源からブラシ２６及びセグメント４６を介して巻線３３に給電されることにより電機子コア３１に生じる磁界は、径方向突出部３７の外周面（補助ティース３６の径方向外側端面も含む）から径方向外側に作用するとともに、各軸方向突出部４１，４２の周方向延出部４３から軸方向に作用する。そして、その電機子コア３１の磁界は、径方向突出部３７の外周面及び各軸方向突出部４１，４２の周方向延出部４３とそれぞれ対面する第１〜第３界磁磁石２１〜２３の磁界と相互に作用し、それによりロータ１３が回転する。このように、電機子コア３１の外周面及び軸方向両端面の３面でトルクの発生に寄与する磁束が確保されるため、モータ１０の大型化を抑えつつも、出力を向上させることが可能となっている。

次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
（１）巻線３３がトロイダル巻きにて構成されるため、分布巻きに比べて相互インダクタンスが大きくなる。これにより、整流時のアークエネルギーを相殺することが可能となるため、ブラシ２６と整流子３２との間における火花の発生を抑えることが可能となり、その結果、ブラシ２６の長寿命化を図ることができる。また、巻線３３をトロイダル巻きとすることで、比較的径が大きいアルミ線を巻線３３に用いることができる。

（２）各ティース部Ｔは、径方向に突出して第３界磁磁石２３と径方向に対向する径方向突出部３７を有する。この構成によれば、第３界磁磁石２３と対向する径方向突出部３７を電機子コア３１に備えることにより、第３界磁磁石２３と電機子コア３１との径方向の間隔（エアギャップ）を小さくすることが可能となり、出力向上を図ることができる。

（３）各ティース部Ｔは、軸方向両側に突出して第１及び第２界磁磁石２１，２２と軸方向にそれぞれ対向する第１及び第２軸方向突出部４１，４２を有する。これにより、第１及び第２界磁磁石２１，２２と電機子コア３１との軸方向の間隔（エアギャップ）を小さくすることが可能となり、出力向上を図ることができる。

また、第１及び第２軸方向突出部４１，４２が電機子コア３１の軸方向両側にそれぞれ設けられることから、電機子コア３１の軸方向両側それぞれにおいて界磁磁石２１，２２との間のエアギャップを小さくすることが可能となり、より一層の出力向上を図ることができる。

（４）電機子コア３１は、巻線３３が巻回されるコア本体部３５ｂと、回転軸１８が固定される軸固定部３５ａと、コア本体部３５ｂと軸固定部３５ａとに一体形成されてそれらを連結するスポーク部３５ｃとを備える。この構成によれば、軸固定部３５ａとコア本体部３５ｂとを連結するスポーク部３５ｃを電機子コア３１に一体に備えることで、部品点数の増加を抑えつつ、回転軸１８と電機子コア３１とを固定することができる。

（６）スポーク部３５ｃは、軸固定部３５ａから径方向外側に放射状に延びてコア本体部３５ｂと繋がるように、周方向等間隔に複数設けられる。これにより、各スポーク部３５ｃの周方向間を肉抜きできるため、電機子コア３１の軽量化を図ることができる。

（７）スポーク部３５ｃの個数は、界磁磁石２１〜２３の磁極数の半数に設定される。このため、図４に示すように、ロータ１３の回転時において、各スポーク部３５ｃが常に界磁磁石２１〜２３の同一磁極と対応するように構成できる。これにより、界磁磁石２１〜２３のＮ極からの磁束がスポーク部３５ｃを介してＳ極へと漏れてしまうことを抑制することができ、その結果、出力の低下を抑えることができる。

なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・電機子コア３１（コア本体部３５ｂ）と回転軸１８との固定は、上記実施形態のスポーク部３５ｃに限定されるものではなく、それ以外に例えば、図６（ａ），（ｂ）に示す例や、図７に示す例のように変更してもよい。

図６（ａ），（ｂ）に示す例では、ベースコア３５は、コア本体部３５ｂの内周面から径方向内側に延びる複数の延出部５１を有している。延出部５１は、固定凹部３８と同数（つまり、補助ティース３６と同数）形成されている。また、延出部５１は、周方向において固定凹部３８と同位置に形成されている。延出部５１の先端部（径方向内側端部）は、周方向に幅広に形成されている。また、延出部５１の径方向先端面（内周面）は、軸方向から見て、回転軸１８の軸線を中心とする同一円上に位置する円弧状をなしている。なお、巻線３３は、コア本体部３５ｂの内周側において、各延出部５１の周方向間を通っている。

回転軸１８は、円盤状のカラー部材５２（圧入部材）の中心部に圧入固定されている。そして、カラー部材５２は、各延出部５１の内周面に対して圧入固定されている。つまり、回転軸１８は、カラー部材５２を介してベースコア３５に固定されている。

このような構成によれば、回転軸１８とベースコア３５（電機子コア３１）との固定が容易となる。なお、カラー部材５２の外周縁近傍には、延出部５１の内周面への圧入を容易にすべく、周方向に並ぶ複数の孔５２ａが形成されている。

また、図７に示す例では、コア本体部３５ｂの内周面を円形とし、そのコア本体部３５ｂの内周側に樹脂部材５３を封入することで、回転軸１８を固定している。つまり、回転軸１８は、コア本体部３５ｂの内周側に封入される樹脂部材５３を介して支持されている。なお、樹脂部材５３は、各巻線３３の周方向間にも入り込んでいる。

このような構成によれば、回転軸１８とベースコア３５（電機子コア３１）との固定が容易となる。更に、コア本体部３５ｂの内周形状によらず固定が可能となるため、設計自由度の向上を図ることができる。

・上記実施形態では、ベースコア３５を圧粉磁心としたが、これ以外に例えば、軸方向に積層した複数の薄板状のコアシートにて構成してもよい。
・上記実施形態では、各径方向突出部３７と各軸方向突出部４１，４２とは、周方向において同位置に設けられているが、これ以外に例えば、それぞれ互いに周方向にずらして設けてもよい。

・上記実施形態では、第１軸方向突出部４１と第２軸方向突出部４２とが補助ティース３６に一体に形成されているが、第１軸方向突出部４１と第２軸方向突出部４２とをそれぞれ別体で構成してもよい。

・上記実施形態では、周方向延出部４３が補助ティース３６に一体に形成されているが、補助ティース３６とは別体として構成してもよい。
・上記実施形態では、ティース部Ｔは、径方向突出部３７と第１及び第２軸方向突出部４１，４２とを備えるが、これに特に限定されるものではなく、径方向突出部３７と第１及び第２軸方向突出部４１，４２のいずれか１つ又は２つを省略した構成としてもよい。また、コア本体部３５ｂにティース部Ｔを備えない構成としてもよい。

・上記実施形態では、ステータ１１を構成するヨーク１２を、互いに別部材よりなる円筒部材１４と第１及び第２円盤部材１５，１６とから構成したが、これ以外に例えば、第１及び第２円盤部材１５，１６のいずれか一方を円筒部材１４に一体形成した構成としてもよい。

・上記実施形態では、第１〜第３界磁磁石２１〜２３はそれぞれ周方向に沿って複数設けられている。つまり、第１〜第３界磁磁石２１〜２３は、磁極毎に周方向に分離されているが、これ以外に例えば、周方向に複数の極が発生するように着磁した円環状の磁石を用いてもよい。この構成によれば、磁石の個数を減少させることができ、部品管理の点で有利となる。

・上記実施形態では、第１〜第３界磁磁石２１〜２３がそれぞれ互いに分離されているが、これ以外に例えば、周方向において略同位置にある第１〜第３界磁磁石２１〜２３を、互いに一体に繋がる断面コ字状の一体部品としてもよい。

・各界磁磁石２１〜２３の個数（極数）は上記実施形態に限定されるものではなく、構成に応じて適宜変更してもよい。
・上記実施形態では、電機子コア３１の軸方向両側の第１及び第２界磁磁石２１，２２だけでなく外周側に第３界磁磁石２３を配置して３面ギャップ構造を構成したが、これに特に限定されるものではない。例えば、上記実施形態から径方向突出部３７及び第３界磁磁石２３を省略して、電機子コア３１の軸方向両側で磁束を確保する２面ギャップ構造としてもよい。

・上記実施形態では、モータ１０に具体化したが、これ以外に例えば、直流発電機等の回転電機に具体化してもよい。

１０…モータ（回転電機）、１１…ステータ、１３…ロータ（電機子）、１８…回転軸、２１〜２３…第１〜第３界磁磁石（永久磁石）、２６…ブラシ、３１…電機子コア、３２…整流子、３３…巻線、３５…ベースコア、３５ａ…軸固定部、３５ｂ…コア本体部、３５ｃ…スポーク部、３７…径方向突出部、４１…第１軸方向突出部、４２…第２軸方向突出部、Ｔ…ティース部。

Claims (8)

1. 巻線が巻装された電機子コア及び整流子が回転軸に一体回転可能に設けられてなる電機子と、
   前記電機子コアと対向する永久磁石と、
   前記整流子に押圧接触されて該整流子に対して電気的に導通されるブラシと
   を備えた回転電機であって、
   前記巻線は、トロイダル巻きにて構成されていることを特徴とする回転電機。
2. 請求項１に記載の回転電機において、
   前記電機子コアは、周方向に沿って複数設けられ永久磁石と対向するティース部を有し、
   前記巻線は、前記各ティース部の周方向の間に巻装されていることを特徴とする回転電機。
3. 請求項２に記載の回転電機において、
   前記各ティース部は、径方向に突出して永久磁石と径方向に対向する径方向突出部を有していることを特徴とする回転電機。
4. 請求項２又は３に記載の回転電機において、
   前記各ティース部は、軸方向に突出して永久磁石と軸方向に対向する軸方向突出部を有していることを特徴とする回転電機。
5. 請求項４に記載の回転電機において、
   前記軸方向突出部は、前記電機子コアの軸方向両側にそれぞれ設けられていることを特徴とする回転電機。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の回転電機において、
   前記電機子コアは、前記巻線が巻回されるコア本体部と、前記回転軸が固定される軸固定部と、前記コア本体部と前記軸固定部とに一体形成されてそれらを連結する連結部とを備えていることを特徴とする回転電機。
7. 請求項６に記載の回転電機において、
   前記連結部は、前記軸固定部から径方向外側に放射状に延びて前記コア本体部と繋がるように、周方向等間隔に複数設けられたスポーク部であることを特徴とする回転電機。
8. 請求項７に記載の回転電機において、
   前記スポーク部の個数は、前記永久磁石の磁極数の半数に設定されていることを特徴とする回転電機。