JP5553241B2 - Rotating electric machine - Google Patents

Rotating electric machine Download PDF

Info

Publication number
JP5553241B2
JP5553241B2 JP2011045313A JP2011045313A JP5553241B2 JP 5553241 B2 JP5553241 B2 JP 5553241B2 JP 2011045313 A JP2011045313 A JP 2011045313A JP 2011045313 A JP2011045313 A JP 2011045313A JP 5553241 B2 JP5553241 B2 JP 5553241B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
field
shaft
coil
core
armature coil
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2011045313A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2012182944A (en
Inventor
正起 西條
一樹 外木
信行 松井
卓 小坂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyota Industries Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Industries Corp filed Critical Toyota Industries Corp
Priority to JP2011045313A priority Critical patent/JP5553241B2/en
Priority to CN201210047825.XA priority patent/CN102655363B/en
Priority to US13/407,472 priority patent/US9083225B2/en
Priority to EP20120157225 priority patent/EP2495851A2/en
Publication of JP2012182944A publication Critical patent/JP2012182944A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5553241B2 publication Critical patent/JP5553241B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、回転電機に関する。   The present invention relates to a rotating electrical machine.

従来から、永久磁石をロータに配設した永久磁石同期モータは、電気自動車やハイブリッド自動車などの様々な分野で駆動源として利用されている。このような永久磁石同期モータにおいて、強め界磁制御を行うことによって大きなトルクを得る一方で、弱め界磁制御を行うことによってステータとロータとの間に生じる磁束量を低減して、最大回転数を向上させることが提案されている(例えば特許文献1参照)。   Conventionally, a permanent magnet synchronous motor in which a permanent magnet is disposed on a rotor has been used as a drive source in various fields such as an electric vehicle and a hybrid vehicle. In such a permanent magnet synchronous motor, while obtaining a large torque by performing the strong field control, the amount of magnetic flux generated between the stator and the rotor is reduced by performing the weak field control, thereby improving the maximum rotational speed. Has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

特許文献1の回転電動機は、ロータと、界磁ヨーク(界磁極)と、界磁コイルとを備えている。そして、界磁コイルに電流を供給することで、ロータ、ステータ及び界磁ヨークにより環状の磁路が形成される。そして、界磁コイルに供給される電流量を調整して、ロータを通過する磁束量を調整することで、強め界磁制御及び弱め界磁制御を可能とし、大きなトルクを得られるとともに最大回転数を向上させることができる。   The rotary motor of Patent Document 1 includes a rotor, a field yoke (field magnetic pole), and a field coil. By supplying current to the field coil, an annular magnetic path is formed by the rotor, the stator, and the field yoke. Then, by adjusting the amount of current supplied to the field coil and adjusting the amount of magnetic flux passing through the rotor, it is possible to perform strong field control and weak field control, and obtain a large torque and improve the maximum rotational speed. Can do.

特開2008−43099号公報JP 2008-43099 A

ところで、界磁コイルは界磁コイル用ボビンに巻装されている。このため、回転電動機においては、界磁コイル用ボビンを配置するためのスペースが必要となる分、回転電動機におけるシャフトの軸線に沿った方向への体格が大型化してしまう。   By the way, the field coil is wound around a field coil bobbin. For this reason, in a rotary motor, the physique in the direction along the axis of the shaft in a rotary motor will become large by the amount which requires the space for arrange | positioning the bobbin for field coils.

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、回転電機におけるシャフトの軸線に沿った方向への体格を小型化することができる回転電機を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a rotating electrical machine capable of reducing the size of the rotating electrical machine in the direction along the axis of the shaft. .

上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、シャフトに回転可能に支持されるとともに磁気的な凸極部を有するロータと、前記ロータの凸極部の径方向外側に配置され、前記シャフトに向かって突出する複数のステータティースを有するステータコアと、前記ステータティースが挿入される電機子コイル用ボビンと、前記電機子コイル用ボビンの外周に集中巻きされる電機子コイルと、界磁コイルの通電に伴い少なくとも前記ロータと前記ステータコアと共に界磁磁路を形成する磁路形成部材と、を備えた回転電機であって、前記電機子コイル用ボビンは、前記電機子コイルが巻回される筒状のコイル巻回部と、前記電機子コイルにおける前記ステータコアの径方向への移動を規制する一対のフランジとから構成され、各ステータティースに設けられた前記電機子コイル用ボビンの径方向外側に位置するフランジに、前記界磁コイルが前記シャフトの軸線周りに掛装されながら巻回されていることを要旨とする。   In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to claim 1 is arranged on a rotor that is rotatably supported by a shaft and has a magnetic salient pole part, and radially outside the salient pole part of the rotor. A stator core having a plurality of stator teeth projecting toward the shaft, an armature coil bobbin into which the stator teeth are inserted, an armature coil concentratedly wound on an outer periphery of the armature coil bobbin, A rotating electrical machine comprising a magnetic path forming member that forms a magnetic field path together with at least the rotor and the stator core in accordance with energization of the magnetic coil, wherein the armature coil bobbin is wound by the armature coil Each of the stators is configured by a cylindrical coil winding portion that is formed and a pair of flanges that restrict the movement of the stator core in the radial direction in the armature coil. A flange located radially outwardly of the bobbin for the armature coils provided on the Isu, the field coil is the gist that is wound while being hooked around the axis of the shaft.

この発明によれば、各電機子コイル用ボビンの径方向外側に位置するフランジに界磁コイルがシャフトの軸線周りに掛装されながら巻回されているため、回転電機において、電機子コイル用ボビンの径方向外側に存在するデッドスペースを有効利用しながら界磁コイルを配置することができ、界磁コイル用ボビンを極力減らすことができる。その結果、回転電機において、界磁コイル用ボビンを配置するためのスペースを極力減らすことができ、回転電機におけるシャフトの軸線に沿った方向への体格を小型化することができる。   According to the present invention, since the field coil is wound around the flange located on the radially outer side of each armature coil bobbin while being wound around the axis of the shaft, The field coil can be arranged while effectively utilizing the dead space existing on the outer side in the radial direction, and the field coil bobbins can be reduced as much as possible. As a result, in the rotating electrical machine, the space for arranging the field coil bobbins can be reduced as much as possible, and the size of the rotating electrical machine in the direction along the axis of the shaft can be reduced.

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、前記電機子コイル用ボビンにおける前記界磁コイルが巻回されたフランジには、前記界磁コイルが係合する係合凹部が形成されていることを要旨とする。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the flange on which the field coil is wound around the bobbin for the armature coil has an engagement concave portion with which the field coil is engaged. The gist is that it is formed.

この発明によれば、界磁コイルがフランジに巻き付けられる際に、界磁コイルが係合凹部に係合されるため、この界磁コイルと係合凹部との係合により、界磁コイルがフランジに対して位置決めされる。よって、フランジに対する界磁コイルの整列巻きが容易に行える。   According to the present invention, when the field coil is wound around the flange, the field coil is engaged with the engaging recess, so that the field coil is engaged with the flange by engaging the field coil with the engaging recess. Is positioned with respect to. Therefore, the field coil can be easily wound on the flange.

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、前記電機子コイル用ボビンにおける前記界磁コイルが巻回されたフランジには、径方向外側に突出し、前記シャフトの軸方向において離間する一対の規制用突起が設けられていることを要旨とする。   According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the flange on which the field coil of the armature coil bobbin is wound protrudes radially outward, and the shaft The gist of the present invention is that a pair of restricting projections are provided apart from each other in the axial direction.

この発明によれば、一対の規制用突起により、界磁コイルがフランジから外方へ脱落してしまうことを規制することができる。   According to the present invention, the pair of restricting protrusions can restrict the field coil from falling off the flange.

この発明によれば、回転電機におけるシャフトの軸線に沿った方向への体格を小型化することができる。   According to this invention, the physique in the direction along the axis of the shaft in the rotating electrical machine can be reduced in size.

実施形態におけるモータの側断面図。The sectional side view of the motor in an embodiment. モータの縦断面図。The longitudinal cross-sectional view of a motor. モータの一部を拡大して示す側断面図。The sectional side view which expands and shows a part of motor. (a)は電機子コイル用ボビンを一端開口部側から見た斜視図、(b)は電機子コイル用ボビンを他端開口部側から見た斜視図。(A) is the perspective view which looked at the bobbin for armature coils from the one end opening part side, (b) is the perspective view which looked at the bobbin for armature coils from the other end opening part side. 別の実施形態における界磁極を示す斜視図。The perspective view which shows the field pole in another embodiment.

以下、本発明を回転電機としてのモータ(回転電動機)に具体化した一実施形態を図1〜図4にしたがって説明する。
図1に示すように、モータ10のハウジング11は、円筒状のコアバック12と、コアバック12の一端(図1の左端)に連結された有底円筒状の第1ハウジング13と、コアバック12の他端(図1の右端)に連結された有底円筒状の第2ハウジング14とからなる。第1ハウジング13及び第2ハウジング14は非磁性材料からなる。コアバック12は磁性体であるとともに、本実施形態では粉末成形磁性体(SMC:Soft Magnetic Composites)から形成されている。第1ハウジング13の底壁には貫通孔13aが形成されている。ハウジング11内には、主電動機部Mが収容されている。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is embodied in a motor (rotary electric motor) as a rotating electrical machine will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the housing 11 of the motor 10 includes a cylindrical core back 12, a bottomed cylindrical first housing 13 connected to one end of the core back 12 (left end in FIG. 1), and a core back. 12 and a second housing 14 having a bottomed cylindrical shape connected to the other end (right end in FIG. 1). The first housing 13 and the second housing 14 are made of a nonmagnetic material. The core back 12 is a magnetic body, and in this embodiment, is formed from a powder-molded magnetic body (SMC: Soft Magnetic Compositions). A through hole 13 a is formed in the bottom wall of the first housing 13. A main motor part M is accommodated in the housing 11.

コアバック12内には主電動機部Mの一部を構成するシャフト15が収容されている。シャフト15は、軟磁性材料(例えば鉄やケイ素鋼等)から形成されるとともに略円柱状をなしている。シャフト15は、第1ハウジング13及び第2ハウジング14にベアリング16,17を介して回転可能に支持されている。シャフト15の一端(図1の左端)は貫通孔13aを介してハウジング11外へ突出している。   A shaft 15 that constitutes a part of the main motor part M is accommodated in the core back 12. The shaft 15 is formed of a soft magnetic material (for example, iron or silicon steel) and has a substantially cylindrical shape. The shaft 15 is rotatably supported by the first housing 13 and the second housing 14 via bearings 16 and 17. One end of the shaft 15 (left end in FIG. 1) protrudes out of the housing 11 through the through hole 13a.

コアバック12の内周面には主電動機部Mの一部を構成するステータ20(固定子)が固定されている。ステータ20は、コアバック12の内周面に固定された円環状のステータコア21と、電機子コイル22とから構成されている。コアバック12は、ステータコア21の外周面を全周に亘って覆うとともに、ステータコア21の外周面とコアバック12の内周面とは密着されている。このため、ステータコア21とコアバック12とは磁気的に接続されている。ステータコア21は、複数枚の鋼板をシャフト15の軸線Lに沿った方向に積層して構成されている。   A stator 20 (stator) that constitutes a part of the main motor portion M is fixed to the inner peripheral surface of the core back 12. The stator 20 includes an annular stator core 21 fixed to the inner peripheral surface of the core back 12 and an armature coil 22. The core back 12 covers the outer peripheral surface of the stator core 21 over the entire circumference, and the outer peripheral surface of the stator core 21 and the inner peripheral surface of the core back 12 are in close contact with each other. For this reason, the stator core 21 and the core back 12 are magnetically connected. The stator core 21 is configured by laminating a plurality of steel plates in a direction along the axis L of the shaft 15.

図2に示すように、ステータコア21には、シャフト15に向けて突出する複数のステータティース21aがステータコア21の周方向に等間隔おきで設けられている。各ステータティース21aの先端面はいずれも同一周面上に位置している。各ステータティース21aには、絶縁性樹脂材料よりなる電機子コイル用ボビン51が装着されている。そして、電機子コイル22は、導電性の金属材料(本実施形態では銅)よりなる電機子コイル用導線22aが電機子コイル用ボビン51に集中巻きにて複数回巻回されて形成されている。なお、電機子コイル22は、U相、V相及びW相のいずれかとされており、それぞれ位相の異なる電流が供給されることにより、回転磁界を発生させるようになっている。   As shown in FIG. 2, the stator core 21 is provided with a plurality of stator teeth 21 a protruding toward the shaft 15 at equal intervals in the circumferential direction of the stator core 21. The front end surfaces of the stator teeth 21a are all located on the same circumferential surface. Each stator tooth 21a is equipped with an armature coil bobbin 51 made of an insulating resin material. The armature coil 22 is formed by winding an armature coil conductor 22a made of a conductive metal material (copper in this embodiment) around the armature coil bobbin 51 a plurality of times by concentrated winding. . The armature coil 22 is in any one of the U phase, the V phase, and the W phase, and is supplied with currents having different phases, thereby generating a rotating magnetic field.

図1に示すように、ステータ20の内側には主電動機部Mの一部を構成するロータ30(回転子)が設けられている。ロータ30は、シャフト15に止着されたロータコア31を有している。ロータコア31は、シャフト15の軸線L周りでシャフト15と一体的に回転可能になっている。シャフト15の外周面とロータコア31の内周面とは密着されている。このため、シャフト15とロータコア31とは磁気的に接続されている。ロータコア31は、軟磁性材料からなる複数枚の鋼板を軸線Lに沿った方向に積層して構成されている。よって、ロータコア31内において、磁束が軸線Lに沿った方向よりも軸線Lに直交するロータコア31の径方向及び周方向へ流れ易くなっている。   As shown in FIG. 1, a rotor 30 (rotor) that constitutes a part of the main motor portion M is provided inside the stator 20. The rotor 30 has a rotor core 31 fixed to the shaft 15. The rotor core 31 can rotate integrally with the shaft 15 around the axis L of the shaft 15. The outer peripheral surface of the shaft 15 and the inner peripheral surface of the rotor core 31 are in close contact with each other. For this reason, the shaft 15 and the rotor core 31 are magnetically connected. The rotor core 31 is configured by laminating a plurality of steel plates made of a soft magnetic material in a direction along the axis L. Therefore, in the rotor core 31, the magnetic flux flows more easily in the radial direction and the circumferential direction of the rotor core 31 perpendicular to the axis L than in the direction along the axis L.

また、ロータコア31における軸線Lに沿った方向の長さは、ステータコア21における軸線Lに沿った方向の長さと同じになっている。よって、軸線Lに沿った方向における電機子コイル22のコイルエンドは、ロータコア31の両端よりも外側に突出している。   Further, the length of the rotor core 31 in the direction along the axis L is the same as the length of the stator core 21 in the direction along the axis L. Therefore, the coil end of the armature coil 22 in the direction along the axis L protrudes outward from both ends of the rotor core 31.

図2に示すように、ロータコア31は、径方向外側へ向けて突出する凸極部としての複数のロータティース31aが、ロータコア31の周方向に等間隔おきで設けられている。各ロータティース31aの先端面はいずれも同一周面上に位置している。各ロータティース31aの先端面とステータティース21aの先端面との間には僅かな隙間が形成されている。そして、ロータティース31aとステータティース21aとはこの隙間を介して磁気的に接続されている。   As shown in FIG. 2, the rotor core 31 is provided with a plurality of rotor teeth 31 a as convex pole portions protruding outward in the radial direction at equal intervals in the circumferential direction of the rotor core 31. All the tip surfaces of the rotor teeth 31a are located on the same circumferential surface. A slight gap is formed between the front end surface of each rotor tooth 31a and the front end surface of the stator tooth 21a. The rotor teeth 31a and the stator teeth 21a are magnetically connected through this gap.

したがって、本実施形態では、シャフト15、ステータ20及びロータ30により主電動機部Mが構成されている。
図1に示すように、コアバック12の一端開口部には、界磁磁束を発生させるための第1界磁極41が配設されている。第1界磁極41は、円環状の第1界磁コア42と界磁コイルとしての第1界磁コイル43とから構成されている。第1界磁コア42は、磁性材料からなる複数枚の鋼板を軸線Lに沿った方向に積層して構成されている。第1界磁コア42における第1ハウジング13とは反対側の端面42aには第1界磁コイル用ボビン44が固着されている。そして、第1界磁コイル43は、導電性の金属材料(本実施形態では銅)よりなる第1界磁コイル用導線43aが第1界磁コイル用ボビン44に複数回巻回されて形成されている。
Therefore, in the present embodiment, the main motor portion M is configured by the shaft 15, the stator 20, and the rotor 30.
As shown in FIG. 1, a first field magnetic pole 41 for generating a field magnetic flux is disposed at one end opening of the core back 12. The first field magnetic pole 41 includes an annular first field core 42 and a first field coil 43 as a field coil. The first field core 42 is configured by laminating a plurality of steel plates made of a magnetic material in a direction along the axis L. A first field coil bobbin 44 is fixed to an end face 42 a of the first field core 42 opposite to the first housing 13. The first field coil 43 is formed by winding a first field coil lead wire 43a made of a conductive metal material (copper in this embodiment) around the first field coil bobbin 44 a plurality of times. ing.

第1界磁コア42は、第1界磁コア42の外周部42bがコアバック12の一端開口部に凹設された凹部12aに嵌合され、コアバック12に固定されている。第1界磁コア42がコアバック12に固定された状態において、第1界磁コア42の外周部42bはコアバック12に対して密着されている。このため、第1界磁コア42とコアバック12とは磁気的に接続されている。また、第1界磁コア42の内側にはシャフト15が挿通されており、第1界磁コア42の内周面とシャフト15の外周面との間には僅かな隙間が形成されている。そして、第1界磁コア42とシャフト15とはこの隙間を介して磁気的に接続されている。   The first field core 42 is fixed to the core back 12 by fitting an outer peripheral portion 42 b of the first field core 42 into a recess 12 a that is recessed in one end opening of the core back 12. In a state where the first field core 42 is fixed to the core back 12, the outer peripheral portion 42 b of the first field core 42 is in close contact with the core back 12. For this reason, the first field core 42 and the core back 12 are magnetically connected. The shaft 15 is inserted inside the first field core 42, and a slight gap is formed between the inner peripheral surface of the first field core 42 and the outer peripheral surface of the shaft 15. The first field core 42 and the shaft 15 are magnetically connected via this gap.

コアバック12の他端開口部には、界磁磁束を発生させるための第2界磁極46が配設されている。第2界磁極46は、円環状の第2界磁コア47と界磁コイルとしての第2界磁コイル48とから構成されている。第2界磁コア47は、磁性材料からなる複数枚の鋼板を軸線Lに沿った方向に積層して構成されている。第2界磁コア47における第2ハウジング14とは反対側の端面47aには第2界磁コイル用ボビン49が固着されている。そして、第2界磁コイル48は、導電性の金属材料(本実施形態では銅)よりなる第2界磁コイル用導線48aが第2界磁コイル用ボビン49に複数回巻回されて形成されている。   A second field magnetic pole 46 for generating a field magnetic flux is disposed at the other end opening of the core back 12. The second field magnetic pole 46 includes an annular second field core 47 and a second field coil 48 as a field coil. The second field core 47 is configured by laminating a plurality of steel plates made of a magnetic material in a direction along the axis L. A second field coil bobbin 49 is fixed to an end face 47 a of the second field core 47 opposite to the second housing 14. The second field coil 48 is formed by winding a second field coil conductor 48a made of a conductive metal material (copper in this embodiment) around the second field coil bobbin 49 a plurality of times. ing.

第2界磁コア47は、第2界磁コア47の外周部47bがコアバック12の他端開口部に凹設された凹部12bに嵌合され、コアバック12に固定されている。第2界磁コア47がコアバック12に固定された状態において、第2界磁コア47の外周部47bはコアバック12に対して密着されている。このため、第2界磁コア47とコアバック12とは磁気的に接続されている。また、第2界磁コア47の内側にはシャフト15が挿通されており、第2界磁コア47の内周面とシャフト15の外周面との間には僅かな隙間が形成されている。そして、第2界磁コア47とシャフト15とはこの隙間を介して磁気的に接続されている。   The second field core 47 is fixed to the core back 12 by fitting the outer peripheral portion 47 b of the second field core 47 into a recess 12 b that is recessed in the other end opening of the core back 12. In a state where the second field core 47 is fixed to the core back 12, the outer peripheral portion 47 b of the second field core 47 is in close contact with the core back 12. For this reason, the second field core 47 and the core back 12 are magnetically connected. The shaft 15 is inserted inside the second field core 47, and a slight gap is formed between the inner peripheral surface of the second field core 47 and the outer peripheral surface of the shaft 15. The second field core 47 and the shaft 15 are magnetically connected via this gap.

次に、電機子コイル用ボビン51について詳しく説明する。
図4(a)及び(b)に示すように、電機子コイル用ボビン51は、電機子コイル用導線22aが巻回される四角筒状のコイル巻回部52と、コイル巻回部52の一端開口部52aの開口縁全周から外方に向けて延びる四角環状の第1フランジ53と、他端開口部52bの開口縁全周から外方に向けて延びる四角環状の第2フランジ54とを有している。すなわち、第1フランジ53及び第2フランジ54は、コイル巻回部52の外周面にコイル巻回部52の軸方向において離間して形成される一対のフランジである。
Next, the armature coil bobbin 51 will be described in detail.
As shown in FIGS. 4A and 4B, the armature coil bobbin 51 includes a rectangular cylindrical coil winding portion 52 around which the armature coil conductor 22 a is wound, and a coil winding portion 52. A square annular first flange 53 extending outward from the entire circumference of the opening edge of the one end opening 52a, and a square annular second flange 54 extending outward from the entire circumference of the opening edge of the other end opening 52b; have. That is, the first flange 53 and the second flange 54 are a pair of flanges formed on the outer peripheral surface of the coil winding portion 52 so as to be separated from each other in the axial direction of the coil winding portion 52.

電機子コイル22は、コイル巻回部52の外周面における第1フランジ53と第2フランジ54とで挟まれた領域に電機子コイル用導線22aが集中巻きにて巻回されることで形成されている。そして、第1フランジ53及び第2フランジ54によって、電機子コイル22におけるコイル巻回部52の軸方向(電機子コイル22におけるステータコア21の径方向)への移動が規制されている。   The armature coil 22 is formed by winding the armature coil lead wire 22a in a concentrated winding in a region sandwiched between the first flange 53 and the second flange 54 on the outer peripheral surface of the coil winding portion 52. ing. The first flange 53 and the second flange 54 restrict the movement of the coil winding portion 52 in the armature coil 22 in the axial direction (the radial direction of the stator core 21 in the armature coil 22).

コイル巻回部52の内側にはステータティース21aがコイル巻回部52の一端開口部52a側から挿入可能になっている。コイル巻回部52におけるコイル巻回部52の軸方向に沿った方向の長さは、ステータティース21aの突出方向の長さよりも短くなっており、ステータティース21aがコイル巻回部52の内側に挿入されることで、電機子コイル用ボビン51がステータティース21aに装着される。   The stator teeth 21 a can be inserted into the coil winding part 52 from the one end opening 52 a side of the coil winding part 52. The length of the coil winding portion 52 in the direction along the axial direction of the coil winding portion 52 is shorter than the length of the stator teeth 21 a in the protruding direction, and the stator teeth 21 a are located inside the coil winding portion 52. By being inserted, the armature coil bobbin 51 is mounted on the stator teeth 21a.

電機子コイル用ボビン51が各ステータティース21aに装着された状態において、第1フランジ53と第2フランジ54とはシャフト15の軸線Lに沿って互いに平行に延びるように設けられている。第1フランジ53は、第2フランジ54よりも径方向外側に位置している。第1フランジ53のシャフト15の軸線Lに沿った長さは、第2フランジ54のシャフト15の軸線Lに沿った長さよりも長くなっている。   In a state where the armature coil bobbin 51 is mounted on each stator tooth 21 a, the first flange 53 and the second flange 54 are provided so as to extend parallel to each other along the axis L of the shaft 15. The first flange 53 is located on the radially outer side than the second flange 54. The length of the first flange 53 along the axis L of the shaft 15 is longer than the length of the second flange 54 along the axis L of the shaft 15.

第1フランジ53における径方向外側の一端面53aであって、第1フランジ53におけるシャフト15の軸線Lに沿った方向の一端寄りには、径方向外側に突出し、シャフト15の軸線Lに沿った方向において離間する一対の規制用突起としての第1規制用突起61及び第2規制用突起62が設けられている。   One end surface 53a on the radially outer side of the first flange 53, which protrudes radially outward near one end of the first flange 53 along the axis L of the shaft 15, and extends along the axis L of the shaft 15. A first restricting protrusion 61 and a second restricting protrusion 62 are provided as a pair of restricting protrusions that are separated in the direction.

第1規制用突起61における第2規制用突起62とは反対側の面61aは、第1フランジ53におけるシャフト15の軸線Lに沿った方向に延びる第1フランジ53の第1側縁部53c及び第2側縁部53dの一端部同士を繋ぐ第3側縁部53eに連なるように設けられている。また、図3に示すように、第2規制用突起62における第1規制用突起61とは反対側の面62aは、コイル巻回部52の一端開口部52aに連なるように設けられている。   A surface 61a of the first restriction projection 61 opposite to the second restriction protrusion 62 has a first side edge 53c of the first flange 53 extending in a direction along the axis L of the shaft 15 in the first flange 53, and The second side edge portion 53d is provided so as to be connected to the third side edge portion 53e that connects one end portions of the second side edge portion 53d. As shown in FIG. 3, a surface 62 a of the second restriction projection 62 opposite to the first restriction protrusion 61 is provided so as to be continuous with the one end opening 52 a of the coil winding portion 52.

図4(a)に示すように、第1フランジ53の一端面53aにおける第1規制用突起61と第2規制用突起62とに挟まれた領域には、係合凹部としての複数の第1係合凹部71がシャフト15の軸線Lに沿った方向に連なるように形成されている。各第1係合凹部71は、第1フランジ53の第1側縁部53cと第2側縁部53dとを繋ぐように直線状に延びるように形成されている。また、各第1係合凹部71は、第1フランジ53の一端面53aから第1フランジ53におけるコイル巻回部52側の他端面53b側に向けて弧状に湾曲するように凹んでいる。   As shown in FIG. 4A, a plurality of first recesses as engagement recesses are formed in the region between the first restriction protrusion 61 and the second restriction protrusion 62 on the one end surface 53 a of the first flange 53. The engaging recess 71 is formed so as to be continuous in the direction along the axis L of the shaft 15. Each first engaging recess 71 is formed to extend linearly so as to connect the first side edge 53 c and the second side edge 53 d of the first flange 53. Each first engaging recess 71 is recessed so as to be curved in an arc from one end surface 53a of the first flange 53 toward the other end surface 53b side of the first flange 53 on the coil winding portion 52 side.

シャフト15の軸線Lに沿った方向において、各第1係合凹部71のうちの最も一端に位置する第1係合凹部71は、第1規制用突起61における第2規制用突起62と対向する面61bに連続するように設けられている。また、シャフト15の軸線Lに沿った方向において、各第1係合凹部71のうちの最も他端に位置する第1係合凹部71は、第2規制用突起62における第1規制用突起61と対向する面62bに連続するように設けられている。   In the direction along the axis L of the shaft 15, the first engagement recess 71 located at the most end among the first engagement recesses 71 faces the second restriction protrusion 62 in the first restriction protrusion 61. It is provided so as to be continuous with the surface 61b. Further, in the direction along the axis L of the shaft 15, the first engagement recess 71 located at the most other end of the first engagement recesses 71 is the first restriction protrusion 61 in the second restriction protrusion 62. It is provided so that it may continue to the surface 62b which opposes.

第1フランジ53の一端面53aであって、第1フランジ53におけるシャフト15の軸線Lに沿った方向の他端寄りには、径方向外側に突出し、シャフト15の軸線Lに沿った方向において離間する一対の規制用突起としての第3規制用突起66及び第4規制用突起67が設けられている。   One end surface 53 a of the first flange 53, which protrudes radially outward toward the other end of the first flange 53 in the direction along the axis L of the shaft 15, and is separated in the direction along the axis L of the shaft 15. A third restriction protrusion 66 and a fourth restriction protrusion 67 are provided as a pair of restriction protrusions.

第3規制用突起66における第4規制用突起67とは反対側の面66aは、第1フランジ53の第1側縁部53c及び第2側縁部53dの他端部同士を繋ぐ第4側縁部53fに連なるように設けられている。また、第4規制用突起67における第3規制用突起66とは反対側の面67aは、コイル巻回部52の一端開口部52aに連なるように設けられている。   A surface 66a of the third restriction projection 66 opposite to the fourth restriction projection 67 is a fourth side connecting the other end portions of the first side edge 53c and the second side edge 53d of the first flange 53. It is provided so as to continue to the edge 53f. Further, a surface 67 a of the fourth restriction projection 67 opposite to the third restriction protrusion 66 is provided so as to be continuous with the one end opening 52 a of the coil winding portion 52.

第1フランジ53の一端面53aにおける第3規制用突起66と第4規制用突起67とに挟まれた領域には、係合凹部としての複数の第2係合凹部72がシャフト15の軸線Lに沿った方向に連なるように形成されている。各第2係合凹部72は、第1フランジ53の第1側縁部53cと第2側縁部53dとを繋ぐように直線状に延びるように形成されている。また、各第2係合凹部72は、第1フランジ53の一端面53aから第1フランジ53におけるコイル巻回部52側の他端面53b側に向けて弧状に湾曲するように凹んでいる。   A plurality of second engagement recesses 72 serving as engagement recesses are formed on the axis L of the shaft 15 in an area sandwiched between the third restriction protrusions 66 and the fourth restriction protrusions 67 on the one end surface 53 a of the first flange 53. It is formed so as to be continuous in the direction along. Each second engaging recess 72 is formed to extend linearly so as to connect the first side edge 53c and the second side edge 53d of the first flange 53. Each of the second engaging recesses 72 is recessed so as to be curved in an arc from the one end surface 53a of the first flange 53 toward the other end surface 53b of the first flange 53 on the coil winding portion 52 side.

シャフト15の軸線Lに沿った方向において、各第2係合凹部72のうちの最も他端に位置する第2係合凹部72は、第3規制用突起66における第4規制用突起67と対向する面66bに連続するように設けられている。また、シャフト15の軸線Lに沿った方向において、各第2係合凹部72のうちの最も一端に位置する第2係合凹部72は、第4規制用突起67における第3規制用突起66と対向する面67bに連続するように設けられている。   In the direction along the axis L of the shaft 15, the second engagement recess 72 located at the other end among the second engagement recesses 72 is opposed to the fourth restriction protrusion 67 in the third restriction protrusion 66. It is provided so as to be continuous with the surface 66b. In addition, in the direction along the axis L of the shaft 15, the second engagement recess 72 located at the most end of each second engagement recess 72 is connected to the third restriction protrusion 66 in the fourth restriction protrusion 67. It is provided so as to be continuous with the facing surface 67b.

図2に示すように、各電機子コイル用ボビン51は、シャフト15の軸線L周りに略同心円上に配置されている。そして、各電機子コイル用ボビン51の各第1係合凹部71及び各第2係合凹部72には、導電性の金属材料(本実施形態では銅)よりなる第3界磁コイル用導線76a及び第4界磁コイル用導線77aが、各第1係合凹部71及び各第2係合凹部72に係合されるようにシャフト15の軸線L周りに掛装されながら巻回されている。   As shown in FIG. 2, each armature coil bobbin 51 is arranged substantially concentrically around the axis L of the shaft 15. The first engaging recess 71 and the second engaging recess 72 of each armature coil bobbin 51 have a third field coil conductor 76a made of a conductive metal material (copper in this embodiment). The fourth field coil conductor 77a is wound around the axis L of the shaft 15 so as to be engaged with the first engagement recesses 71 and the second engagement recesses 72.

図3に示すように、第3界磁コイル用導線76aは、各第1係合凹部71に対して巻回されるとともに、続けて、第1係合凹部71に巻回された第3界磁コイル用導線76a同士の間に形成される各凹部761aを通過するように複数回巻回されている。よって、第1規制用突起61と第2規制用突起62との間に第3界磁コイル76が形成されている。すなわち、第3界磁コイル76は、電機子コイル22よりも径方向外側に配置されている。   As shown in FIG. 3, the third field coil conducting wire 76 a is wound around each first engaging recess 71, and subsequently, the third field wound around the first engaging recess 71. It is wound a plurality of times so as to pass through the recesses 761a formed between the magnetic coil conductors 76a. Therefore, the third field coil 76 is formed between the first restricting protrusion 61 and the second restricting protrusion 62. That is, the third field coil 76 is disposed on the outer side in the radial direction than the armature coil 22.

また、第4界磁コイル用導線77aは、各第2係合凹部72に対して巻回されるとともに、続けて、第2係合凹部72に巻回された第4界磁コイル用導線77a同士の間に形成される各凹部771aを通過するように複数回巻回されている。よって、第3規制用突起66と第4規制用突起67との間に第4界磁コイル77が形成されている。すなわち、第4界磁コイル77は、電機子コイル22よりも径方向外側に配置されている。   The fourth field coil conducting wire 77a is wound around each second engaging recess 72, and subsequently, the fourth field coil conducting wire 77a wound around the second engaging recess 72. It is wound a plurality of times so as to pass through each recess 771a formed between them. Therefore, the fourth field coil 77 is formed between the third restriction protrusion 66 and the fourth restriction protrusion 67. That is, the fourth field coil 77 is disposed on the outer side in the radial direction than the armature coil 22.

次に、本実施形態のモータ10の作用について、各界磁コイル43,48,76,77に電流が供給された際に形成される磁路(界磁磁束の流れ)を中心に説明する。尚、ハウジング11の外周面には、各界磁コイル43,48,76,77に電流を供給するための端子台T(図1において二点鎖線で示す)が設けられており、各界磁コイル用導線43a,48a,76a,77aの始端(図示せず)はハウジング11外部へ引き出されて端子台Tに電気的に接続されている。   Next, the operation of the motor 10 of the present embodiment will be described focusing on the magnetic path (field magnetic flux flow) formed when current is supplied to the field coils 43, 48, 76, 77. A terminal block T (indicated by a two-dot chain line in FIG. 1) for supplying a current to each field coil 43, 48, 76, 77 is provided on the outer peripheral surface of the housing 11, and for each field coil. The starting ends (not shown) of the conducting wires 43a, 48a, 76a, 77a are drawn out of the housing 11 and electrically connected to the terminal block T.

図1に示すように、各界磁コイル43,76に電流が供給されることにより第1界磁コア42に発生された界磁磁束は、矢印Y1に示すようにシャフト15に向かって流れる。そして、界磁磁束は、磁気的空隙(ギャップ)を通してシャフト15に流れる。さらに、界磁磁束は、矢印Y2に示すようにシャフト15内を軸線Lの方向に流れ、矢印Y3に示すようにシャフト15の軸線Lに直交する方向へ流れてロータコア31(ロータティース31a)を外径側に流れてステータコア21(ステータティース21a)を通過する。さらに、界磁磁束は、矢印Y4に示すようにコアバック12を第1界磁極41へ向かって誘導される。   As shown in FIG. 1, the field magnetic flux generated in the first field core 42 by supplying current to the field coils 43 and 76 flows toward the shaft 15 as indicated by the arrow Y1. The field magnetic flux flows to the shaft 15 through a magnetic gap (gap). Further, the field magnetic flux flows through the shaft 15 in the direction of the axis L as indicated by the arrow Y2, and flows in the direction orthogonal to the axis L of the shaft 15 as indicated by the arrow Y3, thereby causing the rotor core 31 (rotor teeth 31a) to flow. It flows to the outer diameter side and passes through the stator core 21 (stator teeth 21a). Further, the field magnetic flux is guided toward the first field magnetic pole 41 through the core back 12 as indicated by an arrow Y4.

このようにして、第1界磁コア42、シャフト15、ロータ30、ステータ20(ステータコア21)及びコアバック12による界磁磁路が形成される。よって、本実施形態では、コアバック12、シャフト15及び第1界磁コア42は、ロータ30及びステータ20(ステータコア21)と共に界磁磁路を形成する磁路形成部材として機能する。   In this way, a field magnetic path is formed by the first field core 42, the shaft 15, the rotor 30, the stator 20 (stator core 21), and the core back 12. Therefore, in this embodiment, the core back 12, the shaft 15, and the first field core 42 function as a magnetic path forming member that forms a field magnetic path together with the rotor 30 and the stator 20 (stator core 21).

同様に、各界磁コイル48,77に電流が供給されることにより第2界磁コア47に発生された界磁磁束は、矢印Y11に示すようにシャフト15に向かって流れる。そして、界磁磁束は、磁気的空隙(ギャップ)を通してシャフト15に流れる。さらに、界磁磁束は、矢印Y12に示すようにシャフト15内を軸線Lの方向に流れ、矢印Y13に示すようにシャフト15の軸線Lに直交する方向へ流れてロータコア31(ロータティース31a)を外径側に流れてステータコア21(ステータティース21a)を通過する。さらに、界磁磁束は、矢印Y14に示すようにコアバック12を第2界磁極46へ向かって誘導される。   Similarly, the field magnetic flux generated in the second field core 47 by supplying current to the field coils 48 and 77 flows toward the shaft 15 as indicated by the arrow Y11. The field magnetic flux flows to the shaft 15 through a magnetic gap (gap). Further, the field magnetic flux flows through the shaft 15 in the direction of the axis L as indicated by the arrow Y12, and flows in the direction perpendicular to the axis L of the shaft 15 as indicated by the arrow Y13, thereby causing the rotor core 31 (rotor teeth 31a) to flow. It flows to the outer diameter side and passes through the stator core 21 (stator teeth 21a). Further, the field magnetic flux is guided toward the second field magnetic pole 46 through the core back 12 as indicated by an arrow Y14.

このようにして、第2界磁コア47、シャフト15、ロータ30、ステータ20(ステータコア21)及びコアバック12による界磁磁路が形成される。よって、本実施形態では、コアバック12、シャフト15及び第2界磁コア47は、ロータ30及びステータ20と共に界磁磁路を形成する磁路形成部材として機能する。   In this way, a field magnetic path is formed by the second field core 47, the shaft 15, the rotor 30, the stator 20 (stator core 21), and the core back 12. Therefore, in this embodiment, the core back 12, the shaft 15, and the second field core 47 function as a magnetic path forming member that forms a field magnetic path together with the rotor 30 and the stator 20.

このように、本実施形態のモータ10では、環状(ループ状)の磁路(界磁磁束の流れ)が形成され、ロータ30のロータティース31aは、界磁磁束によってN極の極性を持つことになり、ロータティース31a(界磁磁束)が、永久磁石同期モータにおけるロータに配設された永久磁石と同様の働きを持つことになる。   Thus, in the motor 10 of the present embodiment, an annular (loop-shaped) magnetic path (flow of field magnetic flux) is formed, and the rotor teeth 31a of the rotor 30 have the polarity of N pole by the field magnetic flux. Thus, the rotor teeth 31a (field magnetic flux) have the same function as the permanent magnet disposed on the rotor in the permanent magnet synchronous motor.

また、本実施形態のモータ10では、各界磁コイル43,48,76,77に流す電流量を増加させることで界磁磁束を増加させ、より大きなトルクを得ることができる。その一方で、本実施形態のモータ10では、高速回転時において各界磁コイル43,48,76,77に流す電流量を減少させることで界磁磁束を減少させ、最大回転数を向上させることができる。すなわち、本実施形態のモータ10では、強め界磁制御のみによって最大トルク及び最大回転数を向上させることができる。したがって、本実施形態のモータ10では、ロータ30に永久磁石を配設した場合に必要な弱め界磁制御が不要となり、その構成を簡略化できる。   Moreover, in the motor 10 of this embodiment, the field magnetic flux can be increased by increasing the amount of current flowing through each field coil 43, 48, 76, 77, and a larger torque can be obtained. On the other hand, in the motor 10 of this embodiment, the field flux can be reduced by reducing the amount of current flowing through each field coil 43, 48, 76, 77 during high-speed rotation, and the maximum rotational speed can be improved. it can. That is, in the motor 10 of this embodiment, the maximum torque and the maximum rotation speed can be improved only by the strong field control. Therefore, in the motor 10 of this embodiment, field-weakening control required when a permanent magnet is disposed on the rotor 30 is not necessary, and the configuration can be simplified.

また、第1界磁コア42及び第2界磁コア47に界磁磁束を発生させるために必要な各界磁コイル43,48,76,77のうち、第3界磁コイル76及び第4界磁コイル77が各電機子コイル用ボビン51の第1フランジ53に巻装されている。このため、第1界磁コア42及び第2界磁コア47に十分な界磁磁束を発生させるために必要である第3界磁コイル用導線76a及び第4界磁コイル用導線77aを第1界磁コイル用ボビン44及び第2界磁コイル用ボビン49に巻回させる必要が無い。その結果、第1界磁コイル用ボビン44及び第2界磁コイル用ボビン49におけるシャフト15の軸線Lに沿った方向の体格が抑えられ、モータ10におけるシャフト15の軸線Lに沿った方向への体格が抑えられている。   Of the field coils 43, 48, 76, and 77 required for generating the field magnetic flux in the first field core 42 and the second field core 47, the third field coil 76 and the fourth field magnet are used. A coil 77 is wound around the first flange 53 of each armature coil bobbin 51. For this reason, the third field coil conductor 76a and the fourth field coil conductor 77a, which are necessary for generating sufficient field magnetic flux in the first field core 42 and the second field core 47, are provided in the first field core. The field coil bobbin 44 and the second field coil bobbin 49 need not be wound. As a result, the size of the first field coil bobbin 44 and the second field coil bobbin 49 in the direction along the axis L of the shaft 15 is suppressed, and the motor 10 moves in the direction along the axis L of the shaft 15. The physique is suppressed.

上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
(1)各界磁コイル43,48,76,77のうち、第3界磁コイル76及び第4界磁コイル77を形成する第3界磁コイル用導線76a及び第4界磁コイル用導線77aが、各電機子コイル用ボビン51の径方向外側に位置する第1フランジ53にシャフト15の軸線L周りに掛装されながら巻回されている。よって、ハウジング11内における電機子コイル用ボビン51の径方向外側に存在するデッドスペースを有効利用しながら各界磁コイル76,77を配置することができ、界磁コイル用ボビンを極力減らすことができる。その結果、ハウジング11内において、界磁コイル用ボビンを配置するためのスペースを極力減らすことができ、モータ10におけるシャフト15の軸線Lに沿った方向への体格を小型化することができる。
In the above embodiment, the following effects can be obtained.
(1) Among the field coils 43, 48, 76, 77, the third field coil conductor 76 a and the fourth field coil conductor 77 a forming the third field coil 76 and the fourth field coil 77 are provided. The armature coil bobbins 51 are wound around the first flange 53 positioned on the radially outer side while being wound around the axis L of the shaft 15. Therefore, the field coils 76 and 77 can be arranged while effectively using the dead space existing outside the armature coil bobbin 51 in the housing 11 in the radial direction, and the field coil bobbins can be reduced as much as possible. . As a result, the space for arranging the field coil bobbins in the housing 11 can be reduced as much as possible, and the size of the motor 10 in the direction along the axis L of the shaft 15 can be reduced.

(2)第1フランジ53には、第3界磁コイル用導線76a及び第4界磁コイル用導線77aが係合する第1係合凹部71及び第2係合凹部72が形成されている。よって、第3界磁コイル用導線76a及び第4界磁コイル用導線77aが第1フランジ53に巻き付けられる際に、第3界磁コイル用導線76a及び第4界磁コイル用導線77aが第1係合凹部71及び第2係合凹部72に係合される。このため、この第3界磁コイル用導線76a及び第4界磁コイル用導線77aと第1係合凹部71及び第2係合凹部72との係合により、第3界磁コイル用導線76a及び第4界磁コイル用導線77aが第1フランジ53に対して位置決めされる。よって、第1フランジ53に対する第3界磁コイル用導線76a及び第4界磁コイル用導線77aの整列巻きが容易に行える。   (2) The first flange 53 is formed with a first engagement recess 71 and a second engagement recess 72 with which the third field coil conductor 76a and the fourth field coil conductor 77a are engaged. Therefore, when the third field coil conductor 76a and the fourth field coil conductor 77a are wound around the first flange 53, the third field coil conductor 76a and the fourth field coil conductor 77a are the first. Engaged with the engagement recess 71 and the second engagement recess 72. For this reason, the third field coil conductor 76a and the fourth field coil conductor 77a are engaged with the first engagement recess 71 and the second engagement recess 72 by the engagement of the third field coil conductor 76a and the fourth field coil conductor 77a. The fourth field coil conductor 77 a is positioned with respect to the first flange 53. Therefore, the third field coil conductor 76a and the fourth field coil conductor 77a can be easily aligned and wound around the first flange 53.

(3)第1フランジ53におけるシャフト15の軸線Lに沿った方向の一端寄りには、径方向外側に突出し、シャフト15の軸線Lに沿った方向において離間する第1規制用突起61及び第2規制用突起62が設けられている。また、第1フランジ53におけるシャフト15の軸線Lに沿った方向の他端寄りには、径方向外側に突出し、シャフト15の軸線Lに沿った方向において離間する第3規制用突起66及び第4規制用突起67が設けられている。よって、第1規制用突起61及び第2規制用突起62により、第3界磁コイル用導線76aが第1フランジ53から外方へ脱落してしまうことを規制することができ、第3規制用突起66及び第4規制用突起67により、第4界磁コイル用導線77aが第1フランジ53から外方へ脱落してしまうことを規制することができる。   (3) Near the one end of the first flange 53 in the direction along the axis L of the shaft 15, the first restriction projection 61 and the second protrusion protrude outward in the radial direction and are separated in the direction along the axis L of the shaft 15. A restricting protrusion 62 is provided. Further, the third flanges 66 and the fourth protrusions 66 project outward in the radial direction toward the other end in the direction along the axis L of the shaft 15 in the first flange 53 and are separated in the direction along the axis L of the shaft 15. A restricting protrusion 67 is provided. Therefore, the first restricting protrusion 61 and the second restricting protrusion 62 can restrict the third field coil conducting wire 76a from dropping out of the first flange 53. The protrusion 66 and the fourth restricting protrusion 67 can restrict the fourth field coil conducting wire 77 a from dropping out of the first flange 53.

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 実施形態において、第1界磁極41及び第2界磁極46を図5に示す界磁極90の構成にしてもよい。図5に示すように、界磁極90は、磁性体よりなる界磁コア91と界磁コイル92とを備えている。界磁コア91は、円環状に形成されシャフト15を挿通するための固定部91aと、この固定部91aから軸線Lに直交し、且つ軸線Lから外側へ向けて放射状に延びる複数本の腕部91bとを備えている。各腕部91bは等間隔に配置されている。各腕部91bにおいてシャフト15(固定部91a)側には、それぞれ導線が巻回されて界磁コイル92が形成されている。これによれば、界磁コイル用ボビンを削除することができ、モータ10におけるシャフト15の軸線Lに沿った方向への体格をさらに小型化することができる。
In addition, you may change the said embodiment as follows.
In the embodiment, the first field pole 41 and the second field pole 46 may be configured as the field pole 90 shown in FIG. As shown in FIG. 5, the field pole 90 includes a field core 91 and a field coil 92 made of a magnetic material. The field core 91 is formed in an annular shape and has a fixed portion 91a for inserting the shaft 15, and a plurality of arm portions orthogonal to the axis L from the fixed portion 91a and extending radially outward from the axis L. 91b. Each arm part 91b is arrange | positioned at equal intervals. In each arm portion 91b, a field coil 92 is formed by winding a conducting wire on the shaft 15 (fixed portion 91a) side. According to this, the field coil bobbin can be eliminated, and the size of the motor 10 in the direction along the axis L of the shaft 15 can be further reduced.

○ 実施形態において、第1界磁コイル43及び第2界磁コイル48を削除してもよい。この場合、第3界磁コイル76及び第4界磁コイル77により、第1界磁コア42及び第2界磁コア47に十分な界磁磁束を発生させることができる必要がある。これによれば、界磁コイル用ボビンを削除することができ、モータ10におけるシャフト15の軸線Lに沿った方向への体格をさらに小型化することができる。   In the embodiment, the first field coil 43 and the second field coil 48 may be deleted. In this case, it is necessary that the third field coil 76 and the fourth field coil 77 can generate a sufficient field magnetic flux in the first field core 42 and the second field core 47. According to this, the field coil bobbin can be eliminated, and the size of the motor 10 in the direction along the axis L of the shaft 15 can be further reduced.

○ 実施形態において、ロータコア31は、鋼板(電磁鋼板)を複数枚積層して構成が、これに限らず、ロータコア31をSMCや鉄塊などの磁性体で構成してもよい。同様に、各界磁コア42,47もSMCや鉄塊などの磁性体で構成してもよい。   In the embodiment, the rotor core 31 is configured by laminating a plurality of steel plates (electromagnetic steel plates), but is not limited thereto, and the rotor core 31 may be configured by a magnetic material such as SMC or an iron ingot. Similarly, the field cores 42 and 47 may be made of a magnetic material such as SMC or an iron ingot.

○ 実施形態において、各規制用突起61,62,66,67のいずれか、又は全てを削除してもよい。これにより、ボビンの成形を容易にすることができる。
○ 実施形態において、各係合凹部71,72を削除してもよい。
In the embodiment, any or all of the restricting protrusions 61, 62, 66, 67 may be deleted. Thereby, the shaping | molding of a bobbin can be made easy.
In the embodiment, the engaging recesses 71 and 72 may be deleted.

○ 実施形態において、各電機子コイル用ボビン51は内径側と外径側とで別体としてもよい。これにより、ボビンの成形を容易にすることができる。
○ 実施形態において、ステータ20のステータティース21aの数は適宜変更してもよい。また、ロータ30のロータティース31aの数は適宜変更してもよい。
In the embodiment, each armature coil bobbin 51 may be separated on the inner diameter side and the outer diameter side. Thereby, the shaping | molding of a bobbin can be made easy.
In the embodiment, the number of stator teeth 21a of the stator 20 may be changed as appropriate. Further, the number of rotor teeth 31a of the rotor 30 may be changed as appropriate.

○ 実施形態において、第1界磁極41のみ、あるいは、第2界磁極46のみ設けてもよい。すなわち、軸線L方向の片側のみに界磁極を設けてもよい。
○ 実施形態において、シャフト15を介して界磁磁路を形成したが、これに限らず、シャフト15を介さずに界磁磁路を形成してもよい。シャフト15に、シャフト15よりも磁気抵抗の小さい磁性体を設けて界磁磁路としてもよい。磁性体としては例えばSMCなどでもよい。
In the embodiment, only the first field magnetic pole 41 or only the second field magnetic pole 46 may be provided. That is, the field pole may be provided only on one side in the axis L direction.
In the embodiment, the field magnetic path is formed through the shaft 15, but the present invention is not limited thereto, and the field magnetic path may be formed without using the shaft 15. A magnetic material having a smaller magnetic resistance than the shaft 15 may be provided on the shaft 15 to form a field magnetic path. For example, SMC may be used as the magnetic material.

○ 実施形態において、凸極部としてのロータティース31aは形状的に凸形状であったが、この構成に限らず、磁気的に凸極性があればよい。例えば、ロータティースの先端のみが隣接するロータティースと連結されていたり、ロータティース間の凹部が非磁性体で埋められたりして、全体としてロータが円筒状でもよい。   In the embodiment, the rotor teeth 31a serving as the convex pole portions are convex in shape. However, the present invention is not limited to this configuration, and any magnetically convex polarity may be used. For example, only the tip of the rotor teeth may be connected to the adjacent rotor teeth, or the recess between the rotor teeth may be filled with a nonmagnetic material, so that the rotor may be cylindrical as a whole.

○ 実施形態において、コアバック12はSMCで形成されていたが、これに限らず、鉄塊などの磁性体であってもよい。
○ 実施形態では回転電機としてモータ10に具体化したが、これに限ることなく発電機として用いてもよい。
In the embodiment, the core back 12 is formed of SMC. However, the core back 12 is not limited to this and may be a magnetic body such as an iron ingot.
In the embodiment, the motor 10 is embodied as a rotating electrical machine, but the present invention is not limited to this and may be used as a generator.

10…回転電機としてのモータ、12…磁路形成部材として機能するコアバック、15…シャフト、21…ステータコア、21a…ステータティース、22…電機子コイル、30…ロータ、31a…凸極部としてのロータティース、42…磁路形成部材として機能する第1界磁コア、43…界磁コイルとしての第1界磁コイル、47…磁路形成部材として機能する第2界磁コア、48…界磁コイルとしての第2界磁コイル、51…電機子コイル用ボビン、52…コイル巻回部、53…一対のフランジの一方である第1フランジ、54…一対のフランジの他方である第2フランジ、61…一対の規制用突起のうちの一方である第1規制用突起、62…一対の規制用突起のうちの他方である第2規制用突起、66…一対の規制用突起のうちの一方である第3規制用突起、67…一対の規制用突起のうちの他方である第4規制用突起、71…係合凹部としての第1係合凹部、72…係合凹部としての第2係合凹部、76…界磁コイルとしての第3界磁コイル、77…界磁コイルとしての第4界磁コイル。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Motor as rotary electric machine, 12 ... Core back which functions as a magnetic path forming member, 15 ... Shaft, 21 ... Stator core, 21a ... Stator teeth, 22 ... Armature coil, 30 ... Rotor, 31a ... As a convex pole part Rotor teeth, 42: a first field core that functions as a magnetic path forming member, 43: a first field coil as a field coil, 47: a second field core that functions as a magnetic path forming member, 48: a field magnet A second field coil as a coil, 51 ... an armature coil bobbin, 52 ... a coil winding part, 53 ... a first flange which is one of a pair of flanges, 54 ... a second flange which is the other of the pair of flanges, 61... First restriction protrusion that is one of the pair of restriction protrusions. 62. Second restriction protrusion that is the other of the pair of restriction protrusions. 66... One of the pair of restriction protrusions. A third restricting protrusion 67, a fourth restricting protrusion that is the other of the pair of restricting protrusions, 71 a first engaging recess as an engaging recess, 72 a second engagement as an engaging recess Concave part, 76 ... 3rd field coil as a field coil, 77 ... 4th field coil as a field coil.

Claims (3)

シャフトに回転可能に支持されるとともに磁気的な凸極部を有するロータと、
前記ロータの凸極部の径方向外側に配置され、前記シャフトに向かって突出する複数のステータティースを有するステータコアと、
前記ステータティースが挿入される電機子コイル用ボビンと、
前記電機子コイル用ボビンの外周に集中巻きされる電機子コイルと、
界磁コイルの通電に伴い少なくとも前記ロータと前記ステータコアと共に界磁磁路を形成する磁路形成部材と、を備えた回転電機であって、
前記電機子コイル用ボビンは、前記電機子コイルが巻回される筒状のコイル巻回部と、前記電機子コイルにおける前記ステータコアの径方向への移動を規制する一対のフランジとから構成され、
各ステータティースに設けられた前記電機子コイル用ボビンの径方向外側に位置するフランジに、前記界磁コイルが前記シャフトの軸線周りに掛装されながら巻回されていることを特徴とする回転電機。
A rotor rotatably supported on the shaft and having a magnetic convex pole portion;
A stator core having a plurality of stator teeth that are disposed radially outside the convex pole portion of the rotor and project toward the shaft;
An armature coil bobbin into which the stator teeth are inserted;
An armature coil concentratedly wound around the outer periphery of the armature coil bobbin;
A rotary electric machine comprising a magnetic path forming member that forms a field magnetic path together with at least the rotor and the stator core in accordance with energization of a field coil,
The armature coil bobbin is composed of a cylindrical coil winding portion around which the armature coil is wound, and a pair of flanges for restricting movement of the stator core in the radial direction in the armature coil,
A rotating electric machine characterized in that the field coil is wound around a shaft line around a shaft of a flange located on the radially outer side of the armature coil bobbin provided in each stator tooth. .
前記電機子コイル用ボビンにおける前記界磁コイルが巻回されたフランジには、前記界磁コイルが係合する係合凹部が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の回転電機。   2. The rotating electrical machine according to claim 1, wherein an engagement recess for engaging the field coil is formed in a flange around which the field coil is wound in the armature coil bobbin. 前記電機子コイル用ボビンにおける前記界磁コイルが巻回されたフランジには、径方向外側に突出し、前記シャフトの軸方向において離間する一対の規制用突起が設けられている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。   The flange around which the field coil of the armature coil bobbin is wound is provided with a pair of restricting protrusions protruding outward in the radial direction and spaced apart in the axial direction of the shaft. The rotating electrical machine according to claim 1 or 2.
JP2011045313A 2011-03-02 2011-03-02 Rotating electric machine Expired - Fee Related JP5553241B2 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011045313A JP5553241B2 (en) 2011-03-02 2011-03-02 Rotating electric machine
CN201210047825.XA CN102655363B (en) 2011-03-02 2012-02-27 Rotary electric machine
US13/407,472 US9083225B2 (en) 2011-03-02 2012-02-28 Rotary electric machine
EP20120157225 EP2495851A2 (en) 2011-03-02 2012-02-28 Rotary electric motor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011045313A JP5553241B2 (en) 2011-03-02 2011-03-02 Rotating electric machine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012182944A JP2012182944A (en) 2012-09-20
JP5553241B2 true JP5553241B2 (en) 2014-07-16

Family

ID=47013669

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011045313A Expired - Fee Related JP5553241B2 (en) 2011-03-02 2011-03-02 Rotating electric machine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5553241B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7172940B2 (en) * 2019-10-04 2022-11-16 トヨタ自動車株式会社 Electric motor

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3722712B2 (en) * 2001-03-22 2005-11-30 山洋電気株式会社 Stator for rotating electrical machine
JP2004072822A (en) * 2002-08-01 2004-03-04 Fumio Hamaoka Motor
JP5056253B2 (en) * 2007-08-08 2012-10-24 日本精工株式会社 Plate member for coil mechanism of rotary motor
JP5388678B2 (en) * 2009-04-28 2014-01-15 三菱電機株式会社 Rotating device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012182944A (en) 2012-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9083225B2 (en) Rotary electric machine
JP6485316B2 (en) Rotating electric machine
JP2012100498A (en) Stator core
JP5696694B2 (en) Rotating electric machine stator
JP2016082654A (en) Rotary electric machine
JP6474268B2 (en) Induction synchronous motor
JP2014155373A (en) Multi-gap rotary electric machine
JP2012182945A (en) Rotary electric machine
US20220263356A1 (en) Motor
US8987971B2 (en) Rotor core for an electric machine
JP5738609B2 (en) Variable field rotating electric machine
JP5553241B2 (en) Rotating electric machine
JP5195450B2 (en) Slotless motor
JP4770434B2 (en) motor
WO2011089797A1 (en) Rotor, rotating electrical machine using same, and power generator
JP5884463B2 (en) Rotating electric machine
JPWO2019008930A1 (en) Stator and motor
JP2015130796A (en) Rotary electric apparatus
JP2005269693A (en) Permanent magnet motor
JP2018148675A (en) Stator for rotary electric machine
JP5884464B2 (en) Rotating electric machine
JP5754424B2 (en) Rotating electric machine stator
JP5572115B2 (en) Rotating motor
JP6776850B2 (en) Rotating machine
JP3800506B2 (en) Gap winding motor

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130520

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140319

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140507

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140515

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5553241

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees