JP3954399B2 - 回転電機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は回転電機に関し、特に、分割型の突極構造を有するラジアルギャップ型回転電機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、軟磁性板材（珪素鋼板等）の平板リング状コイルから放射状に複数個の突極を形成し、これを軸方向に多数枚積層してアーマチュアを形成した回転電機が知られている。
【０００３】
この従来の回転電機では、複数個の突極を有する状態で一体的にプレス抜き加工するため、構造上突極が分割されず、磁気効率が優れている（磁気抵抗が小さい）という利点がある。
【０００４】
しかしながら、小型機の場合には、巻線は各突極に直巻きされるのが普通であるため、巻線作業が煩雑であるという欠点があった。特にインナーロータ型の回転電機の場合、巻線作業は困難を極める。この結果、巻線作業に長時間を要するとともに巻線の占積率を上げることができないという問題点があった。またこの場合、巻線がフライヤ巻きとなるため、巻線作業時に線材に対してねじれのストレスが加わり、巻線部の絶縁信頼性を上げることができないという問題点があった。
【０００５】
このような状況の中、近年では、エネルギー積の高い希土類磁石が開発されたこと、またコンピュータを駆使した磁気回路解析によって回転電機の構造を見直すことによって、突極を分割した構造であっても所望のモータ特性を得ることができるようになってきた。このような突極を分割した構造にすると、磁気抵抗が多少増大するが、それにも増して、巻線作業が容易になること、また占積率を上げることができることが大きな利点となる。
【０００６】
このことから、最近では、分割アーマチュア型の回転電機の方が総合的に見て高性能化および低コスト化が図れることがわかり、今日ではアーマチュアの分割化の要求度が高まってきた。
【０００７】
この分割型アーマチュアの一例としては、前述の軸方向に複数枚の平板を積層する従来型構成のアーマチュアヨークを突極部分ごとに軸と平行な方向に分割し、この分割した突極部分ごとに巻線を施し、その後、分割した箇所をレーザで溶接するなどの方法によって接合してアーマチュアに再構成するものが知られている。
【０００８】
しかし、この方法で作製したアーマチュアの場合、従来のアーマチュアを一旦分割し、その後に再度結合するため、手間がかかるという煩わしさがある。また、再結合の際には積層状態を確保しながら行わなければならないので、組立精度が十分保証された金型等に組付け且つ１枚１枚確実に溶接作業を行う必要があり、精度維持が難しく作業性が悪いという問題がある。また、何と言っても接合（溶接）箇所は機械的、磁気的特性が著しく劣化する等の欠点があるため、結果的には完成度に今一つ問題がある。
【０００９】
そこで、本発明者らは、特開２００１−２３８３７７号公報として、分割した複数の突極とこれらの突極を磁気的および機械的に接続するリングとを用いて構成したラジアルギャップ型回転電機の分割アーマチュアにおいて、突極の位置決めおよび固定をするための極歯リングと、磁気的不連続性による漏洩磁束の低減を図るためのステータリングとを用いる構成を開示した。
【００１０】
図１１は、特開２００１−２３８３７７号公報に開示された回転電機における極歯リングの斜視図である。
【００１１】
図１１において、極歯リング１５０は軟磁性の金属製円筒でたとえば絞り加工によって形成される。極歯リング１５０の長手方向（ロータ界磁磁石の回転軸に平行）に中央よりも下方まで円周方向に等間隔に６本のスリット１５０ａが形成されている。スリット１５０ａの形状は長方形であり、円周方向におけるスリット１５０ａの割付け位置は必ずしも等間隔でなくてもよい。
【００１２】
このスリット１５０ａには、６個に分割された突極のそれぞれに設けられた極歯が嵌め込まれることによって各突極の位置決めがされ、これとともに、極歯リング１５０の外側にやはり金属製円筒形状のステータリングがかぶせられることによって磁気回路が形成される。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述の特開２００１−２３８３７７号公報に記載のような従来の回転電機においては、以下のような問題があった。
【００１４】
上述の従来の回転電機における極歯リング１５０のスリット１５０ａは打ち抜きによって形成されるが、その幅は打ち抜き金型の寸法によって定まるため、ほとんどバラツキなく形成することができる。
【００１５】
これに対して、スリット１５０ａにはめ込む極歯は電磁鋼板を積層して形成されるため、極歯の幅は重ねる各電磁鋼板の厚さを合計したものになる。このため極歯の幅のバラツキは、鋼板１枚分のバラツキを重ねる鋼板の枚数分だけ合計したものとなってしまう。
【００１６】
このことから、従来の回転電機では、スリット１５０ａに極歯をはめ込んだとき、スリット１５０ａの側面と極歯との接触状態が一定とはならないという問題があった。
【００１７】
たとえば、外径４２ｍｍの大きさの回転電機の場合、スリット１５０ａの幅のバラツキは±０．０３ｍｍ程度であるが、厚さ０．５ｍｍの電磁鋼板１枚の厚みのバラツキは±０．０２ｍｍとして、これを７枚重ねて用いる場合、極歯全体の厚みのバラツキはおおよそ±０．１４ｍｍにもなる。
【００１８】
このバラツキによって、スリット１５０ａと極歯との接触状態は、きつすぎて挿通できない場合もあれば、スリット１５０ａと極歯とが幅方向において接触しないという不都合が生じた。
【００１９】
このようにスリット１５０ａと極歯との接触状態、すなわち極歯リングと極歯との接触状態が安定しないと、ステータにおける磁気回路が安定せず、モータ回転が不安定になったり、微少振動並びに騒音の原因となり、精密機械等に適用する回転電機としては不充分なものとなってしまうという問題があった。
【００２０】
本発明は上記の点にかんがみてなされたもので、極歯リングと極歯との接触状態を一定に保ち、安定したモータ特性を得ることができる回転電機を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の目的を達成するために、極歯リングと、極歯を有する複数の突極とを有し、前記突極を前記極歯リングで囲って該突極の位置決めおよび固定を行う回転電機において、ロータ磁石の回転軸方向に形成した前記極歯を嵌め込む切り起こし部を前記極歯リングに設け、該切り起こし部に前記極歯が嵌め込まれる際に該切り起こし部が変形し得るものであって、該切り起こし部と前記極歯との接触面にバネ性を有する形状であり、前記極歯と接触する極歯受け部を前記極歯リングに設け、前記切り起こし部に前記極歯が嵌め込まれた際に、前記極歯を該極歯受け部と該切り起こし部とによって支持し、該極歯受け部がバネ性を有して前記極歯と十分に接触させてなることを特徴とする。
【００２２】
また、本発明は、前記極歯リングが軟磁性の板材をリング状に加工して形成されたことを特徴とする。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００２６】
図１は、本発明による回転電機の第１の実施の形態を示す図であり、回転電機の軸方向断面図である。
【００２７】
また、図２は、図１に示した回転電機の軸方向から見た部分断面正面図である。
【００２８】 図１および図２において、６は突極、１０はアーマチュア組立体、１２および１３はフランジ、２０はロータ組立体、２１はシャフト、２２はスリーブ、２３はロータ界磁磁石、２３ａはロータ位置検出磁石部、２４はスペーサ、２５はボールベアリング、２６はスリーブベアリング、２７は与圧ホルダ、２８は与圧ばね、３４は極歯、３４ａは先端部、３６はボビン、３８はマグネットワイヤ、４０は端子、５０は極歯リング、５０ａは極歯リングにおける極歯受け部、５０ｂは切り起こし部、５１はプリント配線板、５２はホールセンサ、５３はコネクタ端子、５７はコネクタ、６０は樹脂、１００はステータリングである。
【００２９】
なお、この実施の形態では、回転電機は、突極数が６個でロータ磁極数が８極の３相インナーロータ型ＤＣブラシレスモータの場合を示す。
【００３０】
また、この図１および図２は、アーマチュア組立体内部のロータ界磁磁石が入る部分を除く部分に樹脂を充填して一体的にモールドした、いわゆる樹脂一体モールドアーマチュア組立体を示している。
【００３１】
このＤＣブラシレスモータは、アーマチュア組立体１０と、その軸方向両端に設けられたフランジ１２および１３と、アーマチュア組立体１０の内部に回転自在に配置されたロータ組立体２０とで構成されている。
【００３２】
アーマチュア組立体１０は、外周に円筒状のステータリング１００を有し、その内周に沿って極歯リング５０が嵌挿され、極歯リング５０の内部に６個の突極６が６０度の等角度間隔で放射状に配置されている。
【００３３】
ここで、突極６の構造について説明する。
【００３４】
図３は、図１および図２に示した突極６を分解して示す斜視図であり、（ａ）は突極６のうちのボビン部分を示す斜視図、（ｂ）は突極６のうちの極歯部分を示す斜視図である。
【００３５】
また、図４は、図１および図２に示した突極６を示す斜視図である。
【００３６】
図３（ａ）、図３（ｂ）および図４において、図１および図２と同じ構成部分には同じ参照番号を付してある。
【００３７】
突極６は、表面が絶縁された板厚０．５ｍｍの電磁鋼板をほぼＴ字形状に加工し、これを７枚積層した図３（ｂ）に示す極歯３４を、図３（ａ）に示す樹脂製ボビン３６の角穴３６ａ（幅Ｔ１）に挿入し、ボビン３６の鍔部３６ｂと３６ｃとの間に、図４に示すようにマグネットワイヤ３８を巻回して構成される。
【００３８】
極歯３４は、ボビン３６に挿入された際に、その先端部（図３（ｂ）において左側の側縁）全体（長さＴ２）にわたって所定の高さ（高さＴ３）だけ、鍔部３６ｂの表面から突出するような寸法に形成されている。
【００３９】
マグネットワイヤ３８の端部はボビン３６の片方の鍔部３６ｃの下端に挿入された端子４０にからげられる。
【００４０】
また、ボビン３６の鍔部３６ｃの両側縁には離れて２ヶ所にモールド用樹脂を注入するための樹脂注入穴を形成する凹部３６ｄが形成されている。
【００４１】
なお、極歯３４の材料としては、電磁鋼板のほかに、たとえば軟磁性体粉を焼き固めたセラミックス成形品や、外周表面を絶縁処理した純鉄等のマイクロパウダーから成る軟磁性材料を焼き固めたいわゆる粉末冶金成形品のような軟磁性材を用いることもできるが、それらとは異なる軟磁性の金属板材で成分にＦｅ−Ｎｉ−Ｃｒ系の金属材を用いると、高い透磁率が維持できるだけではなく、比較的電気抵抗率が高いために渦電流損を低減することができるという利点があると同時に、積層時各板材表面を防錆処理することなく用いても腐食の心配がないので、使用環境の厳しいところ（たとえば車載用）での使用に有効である。
【００４２】
図５は、図１に示したアーマチュア組立体１０を分解して示す斜視図であり、（ａ）は６個の突極６が鍔部３６ｃどうしが接触するように６０度の等角度間隔で放射状に配置して構成した突極組立体を示す斜視図、（ｂ）は極歯リング５０を示す斜視図、（ｃ）はステータリング１００を示す斜視図である。
【００４３】
図５（ａ）〜（ｃ）において、図１〜図４と同じ構成部分には同じ参照番号を付してある。
【００４４】
図５（ａ）から分かるように、隣接する２つの突極６のボビン３６の鍔部３６ｃどうしが接触する側縁には凹部３６ｄどうしが合わさって樹脂注入穴３７が形成される。
【００４５】
図５（ｂ）は、図５（ａ）に示した突極組立体を受け入れる極歯リング５０を示している。極歯リング５０は金属製円筒であり、たとえば絞り加工によって形成される。
【００４６】
図５（ｃ）に示すステータリング１００は、突極組立体を極歯リング５０に挿入した状態で受け入れるものであり、ステータリング１００の内外面には、極歯リング５０と異なり、位置決め機構も固定機構も設けられていない。このため、ステータリング１００の内周径ＳＲ４は極歯リング５０の外周径ＴＲ４と等しいか若干大きめに設定され、挿入時にこれらが嵌合するようになっている。もちろん、回転電機がアウターロータ型モータの場合には、ステータリング１００は極歯リング５０の内周側に配置される構成となる。
【００４７】
また、ステータリング１００の軸方向の長さについては、軸方向の長さＳＲ１は極歯リング５０の長さＴＲ１と等しいか長くなるように設定されているので、極歯リング５０をステータリング１００に挿入した際ステータリング１００内に完全に収まる。このため、モータの外周面には突極位置決め用および固定用の機構がまったく現れず、外に覆ったステータリング１００で磁気的不連続が完全にカバーされるので、漏洩磁束を著しく低減することができるという利点がある。もちろん製品の外観も品位も向上する。
【００４８】
また、ステータリング１００の板厚については、ステータリング１００にフランジ１２および１３（図１参照）を抵抗溶接する関係で、その板厚ＳＲ２は極歯リング５０の板厚ＴＲ２より厚く設定しているが、フランジ１２、１３の溶接が可能な範囲で薄くするほうが好ましい。なお、図中ステータリング１００の下端の切り欠き１００ａはコネクタ５７（図１参照）の逃げ用の溝となっている。
【００４９】
ここで、図５（ｂ）に示した極歯リング５０の構造について説明する。
【００５０】
図５（ｂ）を参照して分かるように、極歯リング５０の長手方向（ロータ界磁磁石の回転軸に平行）には、円周方向に等間隔に６つの極歯受け部５０ａが設けられている。なお、円周方向における極歯受け部５０ａの割付け位置は必ずしも等間隔でなくてもよく、コギングトルクを調整するねらいで任意に設定してもよい。
【００５１】
この実施の形態では、極歯受け部５０ａの両脇には切り起こし部５０ｂが設けられ、この２つの切り起こし部５０ｂによって極歯３４の先端部３４ａをはさみ込むことによって、突極６の位置決めおよび固定を行う。
【００５２】
この切り起こし部５０ｂは、極歯リング５０に切り込みを入れた上で、これを所定の位置で折り曲げることによって起こし、図５（ｂ）に示すような形状に形成される。
【００５３】
極歯受け部５０ａおよび切り起こし部５０ｂの寸法は、極歯３４の先端部３４ａが挿入された際に、極歯受け部５０ａと切り起こし部５０ｂとによってバネ性を持ち、極歯３４の先端部３４ａと十分に接触し、固定できるように設計される。
【００５４】
本実施の形態では、この極歯受け部５０ａと切り起こし部５０ｂとの組み合わせが極歯リング５０の円周方向６ヶ所に設けられ、このそれぞれに、６個の突極６のそれぞれに設けられた極歯３４の先端部３４ａが嵌め込まれることによって、各突極の位置決めがされ、これとともに、極歯リング５０の外側にやはり軟磁性の金属製円筒形状のステータリング１００がかぶせられることによって磁気回路が形成される。
【００５５】
図５（ｂ）に示した本実施の形態の極歯リング５０によれば、極歯受け部５０ａの両脇の２つの切り起こし部５０ｂによってバネ性を生じさせ、これによって極歯受け部５０ａと切り起こし部５０ｂとの間に嵌め込まれた突極６の固定性および接触性を向上させることができる。すなわち、突極６のそれぞれに設けられた極歯３４の先端部３４ａの幅に寸法のバラツキがあったとしても、極歯受け部５０ａの両脇の２つの切り起こし部５０ｂのバネ性によってそのバラツキを吸収することができ、安定した磁気回路を形成することができる。
【００５６】
次に、本発明による回転電機の別の実施の形態について説明する。
【００５７】
図６は、本発明による回転電機の第２の実施の形態における極歯リングを示す図であり、（ａ）は極歯リングを形成するための板材を示す斜視図であり（ｂ）は（ａ）に示す板材によって形成された極歯リングを示す斜視図である。
【００５８】
また、図７は、図６（ａ）および図６（ｂ）に示した極歯リング７０の極歯受け部７０ａおよび切り起こし部７０ｂの部分を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ｂ）に極歯３４の先端部３４ａを嵌め込んだ状態を示す図である。
【００５９】
図６（ｂ）に示す極歯リング７０は、図６（ａ）に示すような軟磁性の板材Ａ（たとえば、亜鉛メッキ鋼板、ニッケルメッキ鋼板、純鉄板など）に所定の間隔で極歯受け部７０ａおよび切り起こし部７０ｂを打ち抜きリング状に加工するとともに、切り起こし部７０ｂを内側に折り曲げることによって起こして製作される。このようにすれば、高度の絞り加工を用いないで極歯リングを製作することができる。
【００６０】
図６（ａ）において、板材Ａの巻き始め端（図において板材Ａの左端）に深さａの凹部６５ａおよび高さａの凸部６５ｂを形成し、巻き終わり端（図において板材Ａの右端）に高さａの凸部６６ｂおよび深さａの凹部６６ａを形成しておき、巻き始め端の凹部６５ａと巻き終わり端の凸部６６ｂとを組み合わせ、巻き始め端の凸部６５ｂと巻き終わり端の凹部６６ａとを組み合わせることにより、高精度のリングを製作することができるため、作業時に多少の外力が加わっても径寸法は変動しない。なお、凹部と凸部の形状は図示したものに限るものではなく、直線状の巻き始め部と巻き終わり部とを簡単に突き当てるだけでもよい。
【００６１】
この実施の形態においては、極歯受け部７０ａおよび切り起こし部７０ｂが、図５（ｂ）に示した極歯受け部５０ａおよび切り起こし部５０ｂと同様の働きを果たし、極歯受け部７０ａとその両脇の切り起こし部７０ｂとの間に嵌め込まれた突極６の固定性および接触性を向上させることができる。
【００６２】
また、切り起こし部７０ｂにおいては、図７（ａ）に示すように、極歯リング７０に突極６を嵌め込むときのしやすさを考慮し、切り起こし部７０ｂの角を取ったテーパ７１を設けるようにしてもよい。
【００６３】
次に、本発明による回転電機のさらに別の実施の形態について説明する。
【００６４】
図８は、本発明による回転電機の第３の実施の形態における極歯リングを示す平面図である。
【００６５】
この図８は、前記第２の実施の形態における図７（ａ）に相当する図であり、本実施の形態では、図８に示すように、極歯リング１７０には、極歯受け部１７１ａおよびその両脇の切り起こし部１７１ｂと、極歯受け部１７２ａおよびその両脇の切り起こし部１７２ｂとが設けられている。
【００６６】
極歯受け部１７１ａおよびその両脇の切り起こし部１７１ｂ並びに極歯受け部１７２ａおよびその両脇の切り起こし部１７２ｂは、図８に示すように、極歯リング１７０の長手方向（ロータ界磁磁石の回転軸に平行）に一列に並べて設けられる。したがって、極歯３４の先端部３４ａは、この極歯受け部１７１ａとその両脇の切り起こし部１７１ｂとの間さらに極歯受け部１７２ａとその両脇の切り起こし部１７２ｂとの間に嵌め込まれて固定される。
【００６７】
すなわち、この実施の形態においては、極歯受け部１７１ａおよび切り起こし部１７１ｂ並びに極歯受け部１７２ａおよび切り起こし部１７２ｂが、図５（ｂ）に示した極歯受け部５０ａおよび切り起こし部５０ｂと同様の働きを果たし、極歯受け部１７１ａとその両脇の切り起こし部１７１ｂとの間さらに極歯受け部１７２ａとその両脇の切り起こし部１７２ｂとの間に嵌め込まれた突極６の固定性および接触性を向上させることができる。
【００６８】
次に、本発明による回転電機のさらに別の実施の形態について説明する。
【００６９】
図９は、本発明による回転電機の第４の実施の形態における極歯リングを示す図であり、（ａ）は極歯リングを示す平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図に極歯３４の先端部３４ａを嵌め込んだ状態を示す図である。
【００７０】
この図９（ａ）は前記第２の実施の形態における図７（ａ）に相当する図であり、また図９（ｂ）は前記第２の実施の形態における図７（ｃ）に相当する図である。
【００７１】
本実施の形態では、図９（ａ）および図９（ｂ）を参照して分かるように、極歯リング２７０には、極歯リング２７０の長手方向（ロータ界磁磁石の回転軸に平行）に２つの切出し極歯受け部２７０ａが設けられ、この２つの切出し極歯受け部２７０ａの間の両脇には切り起こし部２７０ｂが設けられている。
【００７２】
この実施の形態では、この切出し極歯受け部２７０ａと切り起こし部２７０ｂとによって極歯３４の先端部３４ａをはさみ込むことによって、突極６の位置決めおよび固定を行う。
【００７３】
切出し極歯受け部２７０ａのそれぞれは、図９（ａ）および図９（ｂ）に示すように、極歯リング２７０に２本の縦の切り込みを入れ、その間を内側に湾曲させることによって形成される。切り起こし部２７０ｂについては前述の切り起こし部５０ｂや７０ｂ等と同様であるため詳しい説明は省略する。
【００７４】
切出し極歯受け部２７０ａおよび切り起こし部２７０ｂの寸法は、極歯３４の先端部３４ａが挿入された際に、切出し極歯受け部２７０ａと切り起こし部２７０ｂとによってバネ性を持ち、極歯３４の先端部３４ａと十分に接触し、固定できるように設計される。
【００７５】
本実施の形態では、この切出し極歯受け部２７０ａと切り起こし部２７０ｂとの組み合わせが極歯リング２７０の円周方向６ヶ所に設けられ、このそれぞれに、６個の突極６のそれぞれに設けられた極歯３４の先端部３４ａが嵌め込まれることによって、各突極の位置決めがされ、これとともに、極歯リング２７０の外側にやはり金属製円筒形状のステータリング１００がかぶせられることによって磁気回路が形成される。
【００７６】
次に、本発明による回転電機のさらに別の実施の形態について説明する。
【００７７】
図１０は、本発明による回転電機の第５の実施の形態における極歯リングを示す図であり、（ａ）は極歯リングを示す平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＣ−Ｃ断面図に極歯３４の先端部３４ａを嵌め込んだ状態を示す図である。
【００７８】
この図１０（ａ）は前記第２の実施の形態における図７（ａ）に相当する図であり、また図１０（ｂ）は前記第２の実施の形態における図７（ｃ）に相当する図である。
【００７９】
本実施の形態では、図１０（ａ）および図１０（ｂ）を参照して分かるように、極歯リング３７０には、極歯リング３７０の長手方向（ロータ界磁磁石の回転軸に平行）に２つの切り起こし部３７１ｂと２つの切り起こし部３７２ｂとが一列に設けられ、さらに２つの切り起こし部３７１ｂと２つの切り起こし部３７２ｂとの間には切出し極歯受け部３７０ａが設けられている。
【００８０】
この実施の形態では、この切り起こし部３７１ｂと切り起こし部３７２ｂと切出し極歯受け部３７０ａとによって極歯３４の先端部３４ａをはさみ込むことによって、突極６の位置決めおよび固定を行う。
【００８１】
切出し極歯受け部３７０ａは、図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示すように、極歯リング３７０に２本の横の切り込みを入れ、その間を内側に湾曲させることによって形成される。切り起こし部３７１ｂや切り起こし部３７２ｂについては前述の切り起こし部５０ｂや７０ｂ等と同様であるため詳しい説明は省略する。
【００８２】
切出し極歯受け部３７０ａ、切り起こし部３７１ｂおよび切り起こし部３７２ｂの寸法は、極歯３４の先端部３４ａが挿入された際に、切出し極歯受け部３７０ａと切り起こし部３７１ｂと切り起こし部３７２ｂとによってバネ性を持ち、極歯３４の先端部３４ａと十分に接触し、固定できるように設計される。
【００８３】
本実施の形態では、この切出し極歯受け部３７０ａと切り起こし部３７１ｂと切り起こし部３７２ｂとの組み合わせが極歯リング３７０の円周方向６ヶ所に設けられ、このそれぞれに、６個の突極６のそれぞれに設けられた極歯３４の先端部３４ａが嵌め込まれることによって、各突極の位置決めがされ、これとともに、極歯リング３７０の外側にやはり金属製円筒形状のステータリング１００がかぶせられることによって磁気回路が形成される。
【００８４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、極歯リングと極歯との接触状態を一定に保ち、安定したモータ特性を得ることができる回転電機を提供することができる。
【００８５】
すなわち、本発明によれば、極歯リングに設けた切り起こし部等によってバネ性を持たせ、これによって嵌め込まれた極歯の固定性および接触性を向上させることができる。すなわち、極歯の幅に寸法のバラツキがあったとしても、切り起こし部等のバネ性によってそのバラツキを吸収することができ、安定した磁気回路を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による回転電機の第１の実施の形態を示す図であり、回転電機の軸方向断面図である。
【図２】図１に示した回転電機の軸方向から見た部分断面正面図である。
【図３】図１および図２に示した突極を分解して示す斜視図であり、（ａ）は突極のうちのボビン部分を示す斜視図、（ｂ）は突極のうちの極歯部分を示す斜視図である。
【図４】図１および図２に示した突極を示す斜視図である。
【図５】図１に示したアーマチュア組立体を分解して示す斜視図であり、（ａ）は６個の突極が鍔部どうしが接触するように６０度の等角度間隔で放射状に配置して構成した突極組立体を示す斜視図、（ｂ）は極歯リングを示す斜視図、（ｃ）はステータリングを示す斜視図である。
【図６】本発明による回転電機の第２の実施の形態における極歯リングを示す図であり、（ａ）は極歯リングを形成するための板材を示す斜視図であり（ｂ）は（ａ）に示す板材によって形成された極歯リングを示す斜視図である。
【図７】図６（ａ）および図６（ｂ）に示した極歯リングの極歯受け部および切り起こし部の部分を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ｂ）に極歯の先端部を嵌め込んだ状態を示す図である。
【図８】本発明による回転電機の第３の実施の形態における極歯リングを示す平面図である。
【図９】本発明による回転電機の第４の実施の形態における極歯リングを示す図であり、（ａ）は極歯リングを示す平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図に極歯の先端部を嵌め込んだ状態を示す図である。
【図１０】本発明による回転電機の第５の実施の形態における極歯リングを示す図であり、（ａ）は極歯リングを示す平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＣ−Ｃ断面図に極歯の先端部を嵌め込んだ状態を示す図である。
【図１１】特開２００１−２３８３７７号公報に開示された回転電機における極歯リングの斜視図である。
【符号の説明】
６ 突極
１０ アーマチュア組立体
１２、１３ フランジ
２０ ロータ組立体
２１ シャフト
２２ スリーブ
２３ ロータ界磁磁石
２３ａ ロータ位置検出磁石部
２４ スペーサ
２５ ボールベアリング
２６ スリーブベアリング
２７ 与圧ホルダ
２８ 与圧ばね
３４ 極歯
３４ａ 先端部
３６ ボビン
３６ａ 角穴
３６ｂ、３６ｃ 鍔部
３６ｄ 凹部
３７ 樹脂注入穴
３８ マグネットワイヤ
４０ 端子
５０、７０、１７０、２７０、３７０ 極歯リング
５０ａ、７０ａ、１７１ａ、１７２ａ 極歯受け部
５０ｂ、７０ｂ、１７１ｂ、１７２ｂ、２７０ｂ、３７１ｂ、
３７２ｂ 切り起こし部
２７０ａ、３７０ａ 切出し極歯受け部
５１ プリント配線板
５２ ホールセンサ
５３ コネクタ端子
５７ コネクタ
６０ 樹脂
６５ａ、６６ａ 凹部
６５ｂ、６６ｂ 凸部
７１ テーパ
１００ ステータリング
１００ａ 切り欠き
【発明の属する技術分野】
本発明は回転電機に関し、特に、分割型の突極構造を有するラジアルギャップ型回転電機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、軟磁性板材（珪素鋼板等）の平板リング状コイルから放射状に複数個の突極を形成し、これを軸方向に多数枚積層してアーマチュアを形成した回転電機が知られている。
【０００３】
この従来の回転電機では、複数個の突極を有する状態で一体的にプレス抜き加工するため、構造上突極が分割されず、磁気効率が優れている（磁気抵抗が小さい）という利点がある。
【０００４】
しかしながら、小型機の場合には、巻線は各突極に直巻きされるのが普通であるため、巻線作業が煩雑であるという欠点があった。特にインナーロータ型の回転電機の場合、巻線作業は困難を極める。この結果、巻線作業に長時間を要するとともに巻線の占積率を上げることができないという問題点があった。またこの場合、巻線がフライヤ巻きとなるため、巻線作業時に線材に対してねじれのストレスが加わり、巻線部の絶縁信頼性を上げることができないという問題点があった。
【０００５】
このような状況の中、近年では、エネルギー積の高い希土類磁石が開発されたこと、またコンピュータを駆使した磁気回路解析によって回転電機の構造を見直すことによって、突極を分割した構造であっても所望のモータ特性を得ることができるようになってきた。このような突極を分割した構造にすると、磁気抵抗が多少増大するが、それにも増して、巻線作業が容易になること、また占積率を上げることができることが大きな利点となる。
【０００６】
このことから、最近では、分割アーマチュア型の回転電機の方が総合的に見て高性能化および低コスト化が図れることがわかり、今日ではアーマチュアの分割化の要求度が高まってきた。
【０００７】
この分割型アーマチュアの一例としては、前述の軸方向に複数枚の平板を積層する従来型構成のアーマチュアヨークを突極部分ごとに軸と平行な方向に分割し、この分割した突極部分ごとに巻線を施し、その後、分割した箇所をレーザで溶接するなどの方法によって接合してアーマチュアに再構成するものが知られている。
【０００８】
しかし、この方法で作製したアーマチュアの場合、従来のアーマチュアを一旦分割し、その後に再度結合するため、手間がかかるという煩わしさがある。また、再結合の際には積層状態を確保しながら行わなければならないので、組立精度が十分保証された金型等に組付け且つ１枚１枚確実に溶接作業を行う必要があり、精度維持が難しく作業性が悪いという問題がある。また、何と言っても接合（溶接）箇所は機械的、磁気的特性が著しく劣化する等の欠点があるため、結果的には完成度に今一つ問題がある。
【０００９】
そこで、本発明者らは、特開２００１−２３８３７７号公報として、分割した複数の突極とこれらの突極を磁気的および機械的に接続するリングとを用いて構成したラジアルギャップ型回転電機の分割アーマチュアにおいて、突極の位置決めおよび固定をするための極歯リングと、磁気的不連続性による漏洩磁束の低減を図るためのステータリングとを用いる構成を開示した。
【００１０】
図１１は、特開２００１−２３８３７７号公報に開示された回転電機における極歯リングの斜視図である。
【００１１】
図１１において、極歯リング１５０は軟磁性の金属製円筒でたとえば絞り加工によって形成される。極歯リング１５０の長手方向（ロータ界磁磁石の回転軸に平行）に中央よりも下方まで円周方向に等間隔に６本のスリット１５０ａが形成されている。スリット１５０ａの形状は長方形であり、円周方向におけるスリット１５０ａの割付け位置は必ずしも等間隔でなくてもよい。
【００１２】
このスリット１５０ａには、６個に分割された突極のそれぞれに設けられた極歯が嵌め込まれることによって各突極の位置決めがされ、これとともに、極歯リング１５０の外側にやはり金属製円筒形状のステータリングがかぶせられることによって磁気回路が形成される。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述の特開２００１−２３８３７７号公報に記載のような従来の回転電機においては、以下のような問題があった。
【００１４】
上述の従来の回転電機における極歯リング１５０のスリット１５０ａは打ち抜きによって形成されるが、その幅は打ち抜き金型の寸法によって定まるため、ほとんどバラツキなく形成することができる。
【００１５】
これに対して、スリット１５０ａにはめ込む極歯は電磁鋼板を積層して形成されるため、極歯の幅は重ねる各電磁鋼板の厚さを合計したものになる。このため極歯の幅のバラツキは、鋼板１枚分のバラツキを重ねる鋼板の枚数分だけ合計したものとなってしまう。
【００１６】
このことから、従来の回転電機では、スリット１５０ａに極歯をはめ込んだとき、スリット１５０ａの側面と極歯との接触状態が一定とはならないという問題があった。
【００１７】
たとえば、外径４２ｍｍの大きさの回転電機の場合、スリット１５０ａの幅のバラツキは±０．０３ｍｍ程度であるが、厚さ０．５ｍｍの電磁鋼板１枚の厚みのバラツキは±０．０２ｍｍとして、これを７枚重ねて用いる場合、極歯全体の厚みのバラツキはおおよそ±０．１４ｍｍにもなる。
【００１８】
このバラツキによって、スリット１５０ａと極歯との接触状態は、きつすぎて挿通できない場合もあれば、スリット１５０ａと極歯とが幅方向において接触しないという不都合が生じた。
【００１９】
このようにスリット１５０ａと極歯との接触状態、すなわち極歯リングと極歯との接触状態が安定しないと、ステータにおける磁気回路が安定せず、モータ回転が不安定になったり、微少振動並びに騒音の原因となり、精密機械等に適用する回転電機としては不充分なものとなってしまうという問題があった。
【００２０】
本発明は上記の点にかんがみてなされたもので、極歯リングと極歯との接触状態を一定に保ち、安定したモータ特性を得ることができる回転電機を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の目的を達成するために、極歯リングと、極歯を有する複数の突極とを有し、前記突極を前記極歯リングで囲って該突極の位置決めおよび固定を行う回転電機において、ロータ磁石の回転軸方向に形成した前記極歯を嵌め込む切り起こし部を前記極歯リングに設け、該切り起こし部に前記極歯が嵌め込まれる際に該切り起こし部が変形し得るものであって、該切り起こし部と前記極歯との接触面にバネ性を有する形状であり、前記極歯と接触する極歯受け部を前記極歯リングに設け、前記切り起こし部に前記極歯が嵌め込まれた際に、前記極歯を該極歯受け部と該切り起こし部とによって支持し、該極歯受け部がバネ性を有して前記極歯と十分に接触させてなることを特徴とする。
【００２２】
また、本発明は、前記極歯リングが軟磁性の板材をリング状に加工して形成されたことを特徴とする。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００２６】
図１は、本発明による回転電機の第１の実施の形態を示す図であり、回転電機の軸方向断面図である。
【００２７】
また、図２は、図１に示した回転電機の軸方向から見た部分断面正面図である。
【００２８】 図１および図２において、６は突極、１０はアーマチュア組立体、１２および１３はフランジ、２０はロータ組立体、２１はシャフト、２２はスリーブ、２３はロータ界磁磁石、２３ａはロータ位置検出磁石部、２４はスペーサ、２５はボールベアリング、２６はスリーブベアリング、２７は与圧ホルダ、２８は与圧ばね、３４は極歯、３４ａは先端部、３６はボビン、３８はマグネットワイヤ、４０は端子、５０は極歯リング、５０ａは極歯リングにおける極歯受け部、５０ｂは切り起こし部、５１はプリント配線板、５２はホールセンサ、５３はコネクタ端子、５７はコネクタ、６０は樹脂、１００はステータリングである。
【００２９】
なお、この実施の形態では、回転電機は、突極数が６個でロータ磁極数が８極の３相インナーロータ型ＤＣブラシレスモータの場合を示す。
【００３０】
また、この図１および図２は、アーマチュア組立体内部のロータ界磁磁石が入る部分を除く部分に樹脂を充填して一体的にモールドした、いわゆる樹脂一体モールドアーマチュア組立体を示している。
【００３１】
このＤＣブラシレスモータは、アーマチュア組立体１０と、その軸方向両端に設けられたフランジ１２および１３と、アーマチュア組立体１０の内部に回転自在に配置されたロータ組立体２０とで構成されている。
【００３２】
アーマチュア組立体１０は、外周に円筒状のステータリング１００を有し、その内周に沿って極歯リング５０が嵌挿され、極歯リング５０の内部に６個の突極６が６０度の等角度間隔で放射状に配置されている。
【００３３】
ここで、突極６の構造について説明する。
【００３４】
図３は、図１および図２に示した突極６を分解して示す斜視図であり、（ａ）は突極６のうちのボビン部分を示す斜視図、（ｂ）は突極６のうちの極歯部分を示す斜視図である。
【００３５】
また、図４は、図１および図２に示した突極６を示す斜視図である。
【００３６】
図３（ａ）、図３（ｂ）および図４において、図１および図２と同じ構成部分には同じ参照番号を付してある。
【００３７】
突極６は、表面が絶縁された板厚０．５ｍｍの電磁鋼板をほぼＴ字形状に加工し、これを７枚積層した図３（ｂ）に示す極歯３４を、図３（ａ）に示す樹脂製ボビン３６の角穴３６ａ（幅Ｔ１）に挿入し、ボビン３６の鍔部３６ｂと３６ｃとの間に、図４に示すようにマグネットワイヤ３８を巻回して構成される。
【００３８】
極歯３４は、ボビン３６に挿入された際に、その先端部（図３（ｂ）において左側の側縁）全体（長さＴ２）にわたって所定の高さ（高さＴ３）だけ、鍔部３６ｂの表面から突出するような寸法に形成されている。
【００３９】
マグネットワイヤ３８の端部はボビン３６の片方の鍔部３６ｃの下端に挿入された端子４０にからげられる。
【００４０】
また、ボビン３６の鍔部３６ｃの両側縁には離れて２ヶ所にモールド用樹脂を注入するための樹脂注入穴を形成する凹部３６ｄが形成されている。
【００４１】
なお、極歯３４の材料としては、電磁鋼板のほかに、たとえば軟磁性体粉を焼き固めたセラミックス成形品や、外周表面を絶縁処理した純鉄等のマイクロパウダーから成る軟磁性材料を焼き固めたいわゆる粉末冶金成形品のような軟磁性材を用いることもできるが、それらとは異なる軟磁性の金属板材で成分にＦｅ−Ｎｉ−Ｃｒ系の金属材を用いると、高い透磁率が維持できるだけではなく、比較的電気抵抗率が高いために渦電流損を低減することができるという利点があると同時に、積層時各板材表面を防錆処理することなく用いても腐食の心配がないので、使用環境の厳しいところ（たとえば車載用）での使用に有効である。
【００４２】
図５は、図１に示したアーマチュア組立体１０を分解して示す斜視図であり、（ａ）は６個の突極６が鍔部３６ｃどうしが接触するように６０度の等角度間隔で放射状に配置して構成した突極組立体を示す斜視図、（ｂ）は極歯リング５０を示す斜視図、（ｃ）はステータリング１００を示す斜視図である。
【００４３】
図５（ａ）〜（ｃ）において、図１〜図４と同じ構成部分には同じ参照番号を付してある。
【００４４】
図５（ａ）から分かるように、隣接する２つの突極６のボビン３６の鍔部３６ｃどうしが接触する側縁には凹部３６ｄどうしが合わさって樹脂注入穴３７が形成される。
【００４５】
図５（ｂ）は、図５（ａ）に示した突極組立体を受け入れる極歯リング５０を示している。極歯リング５０は金属製円筒であり、たとえば絞り加工によって形成される。
【００４６】
図５（ｃ）に示すステータリング１００は、突極組立体を極歯リング５０に挿入した状態で受け入れるものであり、ステータリング１００の内外面には、極歯リング５０と異なり、位置決め機構も固定機構も設けられていない。このため、ステータリング１００の内周径ＳＲ４は極歯リング５０の外周径ＴＲ４と等しいか若干大きめに設定され、挿入時にこれらが嵌合するようになっている。もちろん、回転電機がアウターロータ型モータの場合には、ステータリング１００は極歯リング５０の内周側に配置される構成となる。
【００４７】
また、ステータリング１００の軸方向の長さについては、軸方向の長さＳＲ１は極歯リング５０の長さＴＲ１と等しいか長くなるように設定されているので、極歯リング５０をステータリング１００に挿入した際ステータリング１００内に完全に収まる。このため、モータの外周面には突極位置決め用および固定用の機構がまったく現れず、外に覆ったステータリング１００で磁気的不連続が完全にカバーされるので、漏洩磁束を著しく低減することができるという利点がある。もちろん製品の外観も品位も向上する。
【００４８】
また、ステータリング１００の板厚については、ステータリング１００にフランジ１２および１３（図１参照）を抵抗溶接する関係で、その板厚ＳＲ２は極歯リング５０の板厚ＴＲ２より厚く設定しているが、フランジ１２、１３の溶接が可能な範囲で薄くするほうが好ましい。なお、図中ステータリング１００の下端の切り欠き１００ａはコネクタ５７（図１参照）の逃げ用の溝となっている。
【００４９】
ここで、図５（ｂ）に示した極歯リング５０の構造について説明する。
【００５０】
図５（ｂ）を参照して分かるように、極歯リング５０の長手方向（ロータ界磁磁石の回転軸に平行）には、円周方向に等間隔に６つの極歯受け部５０ａが設けられている。なお、円周方向における極歯受け部５０ａの割付け位置は必ずしも等間隔でなくてもよく、コギングトルクを調整するねらいで任意に設定してもよい。
【００５１】
この実施の形態では、極歯受け部５０ａの両脇には切り起こし部５０ｂが設けられ、この２つの切り起こし部５０ｂによって極歯３４の先端部３４ａをはさみ込むことによって、突極６の位置決めおよび固定を行う。
【００５２】
この切り起こし部５０ｂは、極歯リング５０に切り込みを入れた上で、これを所定の位置で折り曲げることによって起こし、図５（ｂ）に示すような形状に形成される。
【００５３】
極歯受け部５０ａおよび切り起こし部５０ｂの寸法は、極歯３４の先端部３４ａが挿入された際に、極歯受け部５０ａと切り起こし部５０ｂとによってバネ性を持ち、極歯３４の先端部３４ａと十分に接触し、固定できるように設計される。
【００５４】
本実施の形態では、この極歯受け部５０ａと切り起こし部５０ｂとの組み合わせが極歯リング５０の円周方向６ヶ所に設けられ、このそれぞれに、６個の突極６のそれぞれに設けられた極歯３４の先端部３４ａが嵌め込まれることによって、各突極の位置決めがされ、これとともに、極歯リング５０の外側にやはり軟磁性の金属製円筒形状のステータリング１００がかぶせられることによって磁気回路が形成される。
【００５５】
図５（ｂ）に示した本実施の形態の極歯リング５０によれば、極歯受け部５０ａの両脇の２つの切り起こし部５０ｂによってバネ性を生じさせ、これによって極歯受け部５０ａと切り起こし部５０ｂとの間に嵌め込まれた突極６の固定性および接触性を向上させることができる。すなわち、突極６のそれぞれに設けられた極歯３４の先端部３４ａの幅に寸法のバラツキがあったとしても、極歯受け部５０ａの両脇の２つの切り起こし部５０ｂのバネ性によってそのバラツキを吸収することができ、安定した磁気回路を形成することができる。
【００５６】
次に、本発明による回転電機の別の実施の形態について説明する。
【００５７】
図６は、本発明による回転電機の第２の実施の形態における極歯リングを示す図であり、（ａ）は極歯リングを形成するための板材を示す斜視図であり（ｂ）は（ａ）に示す板材によって形成された極歯リングを示す斜視図である。
【００５８】
また、図７は、図６（ａ）および図６（ｂ）に示した極歯リング７０の極歯受け部７０ａおよび切り起こし部７０ｂの部分を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ｂ）に極歯３４の先端部３４ａを嵌め込んだ状態を示す図である。
【００５９】
図６（ｂ）に示す極歯リング７０は、図６（ａ）に示すような軟磁性の板材Ａ（たとえば、亜鉛メッキ鋼板、ニッケルメッキ鋼板、純鉄板など）に所定の間隔で極歯受け部７０ａおよび切り起こし部７０ｂを打ち抜きリング状に加工するとともに、切り起こし部７０ｂを内側に折り曲げることによって起こして製作される。このようにすれば、高度の絞り加工を用いないで極歯リングを製作することができる。
【００６０】
図６（ａ）において、板材Ａの巻き始め端（図において板材Ａの左端）に深さａの凹部６５ａおよび高さａの凸部６５ｂを形成し、巻き終わり端（図において板材Ａの右端）に高さａの凸部６６ｂおよび深さａの凹部６６ａを形成しておき、巻き始め端の凹部６５ａと巻き終わり端の凸部６６ｂとを組み合わせ、巻き始め端の凸部６５ｂと巻き終わり端の凹部６６ａとを組み合わせることにより、高精度のリングを製作することができるため、作業時に多少の外力が加わっても径寸法は変動しない。なお、凹部と凸部の形状は図示したものに限るものではなく、直線状の巻き始め部と巻き終わり部とを簡単に突き当てるだけでもよい。
【００６１】
この実施の形態においては、極歯受け部７０ａおよび切り起こし部７０ｂが、図５（ｂ）に示した極歯受け部５０ａおよび切り起こし部５０ｂと同様の働きを果たし、極歯受け部７０ａとその両脇の切り起こし部７０ｂとの間に嵌め込まれた突極６の固定性および接触性を向上させることができる。
【００６２】
また、切り起こし部７０ｂにおいては、図７（ａ）に示すように、極歯リング７０に突極６を嵌め込むときのしやすさを考慮し、切り起こし部７０ｂの角を取ったテーパ７１を設けるようにしてもよい。
【００６３】
次に、本発明による回転電機のさらに別の実施の形態について説明する。
【００６４】
図８は、本発明による回転電機の第３の実施の形態における極歯リングを示す平面図である。
【００６５】
この図８は、前記第２の実施の形態における図７（ａ）に相当する図であり、本実施の形態では、図８に示すように、極歯リング１７０には、極歯受け部１７１ａおよびその両脇の切り起こし部１７１ｂと、極歯受け部１７２ａおよびその両脇の切り起こし部１７２ｂとが設けられている。
【００６６】
極歯受け部１７１ａおよびその両脇の切り起こし部１７１ｂ並びに極歯受け部１７２ａおよびその両脇の切り起こし部１７２ｂは、図８に示すように、極歯リング１７０の長手方向（ロータ界磁磁石の回転軸に平行）に一列に並べて設けられる。したがって、極歯３４の先端部３４ａは、この極歯受け部１７１ａとその両脇の切り起こし部１７１ｂとの間さらに極歯受け部１７２ａとその両脇の切り起こし部１７２ｂとの間に嵌め込まれて固定される。
【００６７】
すなわち、この実施の形態においては、極歯受け部１７１ａおよび切り起こし部１７１ｂ並びに極歯受け部１７２ａおよび切り起こし部１７２ｂが、図５（ｂ）に示した極歯受け部５０ａおよび切り起こし部５０ｂと同様の働きを果たし、極歯受け部１７１ａとその両脇の切り起こし部１７１ｂとの間さらに極歯受け部１７２ａとその両脇の切り起こし部１７２ｂとの間に嵌め込まれた突極６の固定性および接触性を向上させることができる。
【００６８】
次に、本発明による回転電機のさらに別の実施の形態について説明する。
【００６９】
図９は、本発明による回転電機の第４の実施の形態における極歯リングを示す図であり、（ａ）は極歯リングを示す平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図に極歯３４の先端部３４ａを嵌め込んだ状態を示す図である。
【００７０】
この図９（ａ）は前記第２の実施の形態における図７（ａ）に相当する図であり、また図９（ｂ）は前記第２の実施の形態における図７（ｃ）に相当する図である。
【００７１】
本実施の形態では、図９（ａ）および図９（ｂ）を参照して分かるように、極歯リング２７０には、極歯リング２７０の長手方向（ロータ界磁磁石の回転軸に平行）に２つの切出し極歯受け部２７０ａが設けられ、この２つの切出し極歯受け部２７０ａの間の両脇には切り起こし部２７０ｂが設けられている。
【００７２】
この実施の形態では、この切出し極歯受け部２７０ａと切り起こし部２７０ｂとによって極歯３４の先端部３４ａをはさみ込むことによって、突極６の位置決めおよび固定を行う。
【００７３】
切出し極歯受け部２７０ａのそれぞれは、図９（ａ）および図９（ｂ）に示すように、極歯リング２７０に２本の縦の切り込みを入れ、その間を内側に湾曲させることによって形成される。切り起こし部２７０ｂについては前述の切り起こし部５０ｂや７０ｂ等と同様であるため詳しい説明は省略する。
【００７４】
切出し極歯受け部２７０ａおよび切り起こし部２７０ｂの寸法は、極歯３４の先端部３４ａが挿入された際に、切出し極歯受け部２７０ａと切り起こし部２７０ｂとによってバネ性を持ち、極歯３４の先端部３４ａと十分に接触し、固定できるように設計される。
【００７５】
本実施の形態では、この切出し極歯受け部２７０ａと切り起こし部２７０ｂとの組み合わせが極歯リング２７０の円周方向６ヶ所に設けられ、このそれぞれに、６個の突極６のそれぞれに設けられた極歯３４の先端部３４ａが嵌め込まれることによって、各突極の位置決めがされ、これとともに、極歯リング２７０の外側にやはり金属製円筒形状のステータリング１００がかぶせられることによって磁気回路が形成される。
【００７６】
次に、本発明による回転電機のさらに別の実施の形態について説明する。
【００７７】
図１０は、本発明による回転電機の第５の実施の形態における極歯リングを示す図であり、（ａ）は極歯リングを示す平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＣ−Ｃ断面図に極歯３４の先端部３４ａを嵌め込んだ状態を示す図である。
【００７８】
この図１０（ａ）は前記第２の実施の形態における図７（ａ）に相当する図であり、また図１０（ｂ）は前記第２の実施の形態における図７（ｃ）に相当する図である。
【００７９】
本実施の形態では、図１０（ａ）および図１０（ｂ）を参照して分かるように、極歯リング３７０には、極歯リング３７０の長手方向（ロータ界磁磁石の回転軸に平行）に２つの切り起こし部３７１ｂと２つの切り起こし部３７２ｂとが一列に設けられ、さらに２つの切り起こし部３７１ｂと２つの切り起こし部３７２ｂとの間には切出し極歯受け部３７０ａが設けられている。
【００８０】
この実施の形態では、この切り起こし部３７１ｂと切り起こし部３７２ｂと切出し極歯受け部３７０ａとによって極歯３４の先端部３４ａをはさみ込むことによって、突極６の位置決めおよび固定を行う。
【００８１】
切出し極歯受け部３７０ａは、図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示すように、極歯リング３７０に２本の横の切り込みを入れ、その間を内側に湾曲させることによって形成される。切り起こし部３７１ｂや切り起こし部３７２ｂについては前述の切り起こし部５０ｂや７０ｂ等と同様であるため詳しい説明は省略する。
【００８２】
切出し極歯受け部３７０ａ、切り起こし部３７１ｂおよび切り起こし部３７２ｂの寸法は、極歯３４の先端部３４ａが挿入された際に、切出し極歯受け部３７０ａと切り起こし部３７１ｂと切り起こし部３７２ｂとによってバネ性を持ち、極歯３４の先端部３４ａと十分に接触し、固定できるように設計される。
【００８３】
本実施の形態では、この切出し極歯受け部３７０ａと切り起こし部３７１ｂと切り起こし部３７２ｂとの組み合わせが極歯リング３７０の円周方向６ヶ所に設けられ、このそれぞれに、６個の突極６のそれぞれに設けられた極歯３４の先端部３４ａが嵌め込まれることによって、各突極の位置決めがされ、これとともに、極歯リング３７０の外側にやはり金属製円筒形状のステータリング１００がかぶせられることによって磁気回路が形成される。
【００８４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、極歯リングと極歯との接触状態を一定に保ち、安定したモータ特性を得ることができる回転電機を提供することができる。
【００８５】
すなわち、本発明によれば、極歯リングに設けた切り起こし部等によってバネ性を持たせ、これによって嵌め込まれた極歯の固定性および接触性を向上させることができる。すなわち、極歯の幅に寸法のバラツキがあったとしても、切り起こし部等のバネ性によってそのバラツキを吸収することができ、安定した磁気回路を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による回転電機の第１の実施の形態を示す図であり、回転電機の軸方向断面図である。
【図２】図１に示した回転電機の軸方向から見た部分断面正面図である。
【図３】図１および図２に示した突極を分解して示す斜視図であり、（ａ）は突極のうちのボビン部分を示す斜視図、（ｂ）は突極のうちの極歯部分を示す斜視図である。
【図４】図１および図２に示した突極を示す斜視図である。
【図５】図１に示したアーマチュア組立体を分解して示す斜視図であり、（ａ）は６個の突極が鍔部どうしが接触するように６０度の等角度間隔で放射状に配置して構成した突極組立体を示す斜視図、（ｂ）は極歯リングを示す斜視図、（ｃ）はステータリングを示す斜視図である。
【図６】本発明による回転電機の第２の実施の形態における極歯リングを示す図であり、（ａ）は極歯リングを形成するための板材を示す斜視図であり（ｂ）は（ａ）に示す板材によって形成された極歯リングを示す斜視図である。
【図７】図６（ａ）および図６（ｂ）に示した極歯リングの極歯受け部および切り起こし部の部分を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ｂ）に極歯の先端部を嵌め込んだ状態を示す図である。
【図８】本発明による回転電機の第３の実施の形態における極歯リングを示す平面図である。
【図９】本発明による回転電機の第４の実施の形態における極歯リングを示す図であり、（ａ）は極歯リングを示す平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図に極歯の先端部を嵌め込んだ状態を示す図である。
【図１０】本発明による回転電機の第５の実施の形態における極歯リングを示す図であり、（ａ）は極歯リングを示す平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＣ−Ｃ断面図に極歯の先端部を嵌め込んだ状態を示す図である。
【図１１】特開２００１−２３８３７７号公報に開示された回転電機における極歯リングの斜視図である。
【符号の説明】
６ 突極
１０ アーマチュア組立体
１２、１３ フランジ
２０ ロータ組立体
２１ シャフト
２２ スリーブ
２３ ロータ界磁磁石
２３ａ ロータ位置検出磁石部
２４ スペーサ
２５ ボールベアリング
２６ スリーブベアリング
２７ 与圧ホルダ
２８ 与圧ばね
３４ 極歯
３４ａ 先端部
３６ ボビン
３６ａ 角穴
３６ｂ、３６ｃ 鍔部
３６ｄ 凹部
３７ 樹脂注入穴
３８ マグネットワイヤ
４０ 端子
５０、７０、１７０、２７０、３７０ 極歯リング
５０ａ、７０ａ、１７１ａ、１７２ａ 極歯受け部
５０ｂ、７０ｂ、１７１ｂ、１７２ｂ、２７０ｂ、３７１ｂ、
３７２ｂ 切り起こし部
２７０ａ、３７０ａ 切出し極歯受け部
５１ プリント配線板
５２ ホールセンサ
５３ コネクタ端子
５７ コネクタ
６０ 樹脂
６５ａ、６６ａ 凹部
６５ｂ、６６ｂ 凸部
７１ テーパ
１００ ステータリング
１００ａ 切り欠き
Claims (2)
- 極歯リングと、極歯を有する複数の突極とを有し、前記突極を前記極歯リングで囲って該突極の位置決めおよび固定を行う回転電機において、
ロータ磁石の回転軸方向に形成した前記極歯を嵌め込む切り起こし部を前記極歯リングに設け、該切り起こし部に前記極歯が嵌め込まれる際に該切り起こし部が変形し得るものであって、該切り起こし部と前記極歯との接触面にバネ性を有する形状であり、
前記極歯と接触する極歯受け部を前記極歯リングに設け、前記切り起こし部に前記極歯が嵌め込まれた際に、前記極歯を該極歯受け部と該切り起こし部とによって支持し、該極歯受け部がバネ性を有して前記極歯と十分に接触させてなる
ことを特徴とする回転電機。 - 前記極歯リングが軟磁性の板材をリング状に加工して形成されたことを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
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