JP6003028B2 - 回転電機 - Google Patents

Description

本発明は、自動車やトラック等に搭載される交流モータ等の回転電機に関する。

従来より、図１８に示すように、回転電機として、クローポール型のステータ１００を有するものがある（例えば、特許文献１〜４参照）。
ステータ１００は、軸方向に延びるとともにロータ（図示せず）に対向する面を有する複数個の爪磁極１０１を具備する環状のステータコア１０２と、爪磁極１０１の反ロータ側（図１８では径方向外側）にステータコア１０２の周方向に沿って巻かれるステータコイル１０３とを備える。

ところで、このようなステータ１００においては、ロータ磁極や巻線電流による磁束が、ステータコア１０２を鎖交しているため、その鎖交磁束の変化によって起電力が生じ、ステータコア１０２の周方向（ロータの回転方向）にそって環状に電流が流れる（図１８（ｂ）参照）。
また、同様に、ロータにも、ロータ磁極や巻線電流による磁束によって、環状に電流が流れる。
そして、ステータコア１０２やロータに回転方向に沿った環状の電流が流れることで発生する損失によって、発熱が生じたり、回転電機としての出力や効率が低下したりする。

特開２００９−１６５２７３号公報 特開２００５−１６０２８５号公報 特開平７−７５３０２号公報 特開平３−１３５３５５公報

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、回転電機において、ロータ及びステータコアに回転方向に沿った環状の電流が流れるのを防止することにある。

〔請求項１の手段〕
請求項１に記載の回転電機は、回転自在に設けられるロータ、および、ロータと対向する爪磁極を有するステータコアと、ステータコアの周方向に沿って巻かれるステータコイルとを有するクローポール型ステータを備える。
また、ステータコアは、周方向に複数並ぶ爪磁極と、径方向において爪磁極の反ロータ側に延設された環状のヨーク部とを有する複数のコア部材を有し、複数のコア部材を軸方向に組み合わせることにより構成されている。

そして、ステータコア、もしくはロータとステータコアとの両方において、周方向の少なくとも１箇所に、周方向に沿って環状に流れる電流を遮断するための絶縁層が設けられている。
これによれば、ステータコアやロータに周方向に沿って環状に流れる電流を遮断できるため、回転電機としての出力や効率が向上する。なお、絶縁層は、絶縁材や空隙によって構成される。
また、ステータコアの周方向の少なくとも１箇所に、ステータコアを周方向に分離する切欠部が形成され、切欠部に絶縁層が設けられている。なお、絶縁層は、切欠部に樹脂を挿入してもよいし、切欠部に何も充填せず空隙としてもよい。
また、ステータコアは、環状のヨーク部と、径方向においてヨーク部のロータ側で軸方向に延びる爪磁極とを有する複数のコア部材を備え、複数のコア部材が軸方向に組み合わされて構成されている。コア部材は、複数枚の鋼板が積層された積層鋼板であり、ヨーク部から径方向に延びる突片の先端を軸方向に折り曲げられた爪磁極を有している。
そして、複数枚の鋼板の内、突片を折り曲げる際に折り曲げの外側となる鋼板には絶縁層を設けず、その他の鋼板には周方向にコア部材を分離する切欠部を絶縁層として設ける。
絶縁層を設けると、鋼板の機械的強度は低下する。そこで、本手段では、一部の鋼板に絶縁層を設けないことにより、ステータコアの剛性の低下を防止している。特に、径方向への変形（縮径もしくは拡径）に対する剛性を確保することにより、ステータコアの径方向寸法の変動によるギャップ寸法の変動を防止することができる。
なお、折り曲げの内側がステータコイルの配置側となるため、折り曲げの外側の鋼板は、ステータコイルから遠い側の鋼板となる。このため、折り曲げの外側の鋼板は、折り曲げの内側となる鋼板に比べて、ステータコイルを流れる電流による磁束の影響を受けにくく、環状の電流も生じにくい。

〔請求項２の手段〕
請求項２に記載の回転電機によれば、絶縁層は各コア部材に設けられており、複数のコア部材間において絶縁層が軸方向に繋がっている。

組み合わされたコア部材間で絶縁層が軸方向に繋がっていない場合には、組み合わされたコア部材間の導通によって、ステータコアの周方向に電流が流れる虞があるが、本手段のように複数のコア部材間において絶縁層が軸方向に繋がっている場合には、コア部材間の導通があっても、ステータコアに周方向に沿って電流が流れることはなくなる。

〔請求項３の手段〕
請求項３の回転電機によれば、ステータコアの反ロータ側の周面は、全周が絶縁体によって覆われている。
ステータコアの周方向の少なくとも１箇所に絶縁層があったとしても、ステータコアの反ロータ側の周面が導体で覆われているならば、その導体を介して、結局はステータコアに周方向に沿う電流が流れてしまう。そこで、ステータコアの反ロータ側の周面を絶縁体で覆うことにより、より確実に、ステータコアの周方向に沿う電流の発生可能性を排除している。

〔請求項４の手段〕
請求項４の回転電機によれば、ロータに、ロータの周方向に沿って環状に流れる電流を遮断するための絶縁層が設けられている。

〔請求項５の手段〕
請求項５の回転電機によれば、ロータは、ステータに対向する周面を有するリング磁石と、径方向においてリング磁石の反ステータ側に配されるロータコアとを備え、ロータコアの周方向の少なくとも１箇所に、ロータコアを周方向に分離する切欠部が形成され、この切欠部に絶縁層が設けられている。
本手段は、ロータに絶縁層を設ける場合の一実施態様である。特に、インナーロータ型の場合には、絶縁層を設けたロータコアの外周にリング磁石を配置することで、ロータの遠心強度を確保することができる。

〔請求項６の手段〕
請求項６の回転電機によれば、ロータは、複数の鋼板を積層して形成されるロータコアを有し、鋼板のそれぞれに絶縁層が設けられており、複数の鋼板は、絶縁層の位置が積層位置によって周方向に異なるように積層されている。

これによれば、ロータコアの剛性を高めることができるとともに、ロータの磁気的な平衡を保つことも可能となる。

〔請求項７の手段〕
請求項７の回転電機によれば、ロータの反ステータ側の周面は、全周が絶縁体によって覆われている。
ロータの周方向の少なくとも１箇所に絶縁層があったとしても、ロータの反ステータ側の周面が導体で覆われているならば、その導体を介して、結局はロータに周方向に沿う電流が流れてしまう。そこで、ロータの反ステータ側の周面を絶縁体で覆うことにより、より確実に、ロータの周方向に沿う電流の発生可能性を排除している。

（ａ）は回転電機の斜視図であり、（ｂ）は回転電機の側面図（一部）である（参考例１）。 回転電機の分解斜視図である（参考例１）。 （ａ）はコア部材の斜視図であり、（ｂ）は（ａ）の平面図である（参考例１）。 （ａ）〜（ｃ）は各コア部材の平面図である（参考例１）。 （ａ）、（ｂ）は、ロータの平面図である（参考例１）。 回転電機の側面図（一部）である（比較例１）。 （ａ）は回転電機の斜視図であり、（ｂ）は回転電機の側面図（一部）である（参考例２）。 （ａ）〜（ｃ）は各コア部材の平面図である（参考例２）。 （ａ）はステータの斜視図であり、（ｂ）はステータの側面図（一部）である（参考例３）。 （ａ）はコア部材の斜視図であり、（ｂ）はコア部材のヨーク部の拡大図である（実施例１）。 （ａ）〜（ｃ）はステータの平面図である（参考例４、比較例２）。 ステータの側面図（一部）である（参考例５）。 ロータの平面図である（参考例６）。 （ａ）、（ｂ）は互いに積層位置の異なる鋼板の平面図である（参考例７）。 ロータの平面図である（参考例８）。 （ａ）〜（ｃ）は、ロータの平面図である（変形例）。 （ａ）、（ｂ）は、ステータの斜視図である（変形例）。 （ａ）は従来の回転電機の斜視図であり、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図である（従来例）。

本発明を実施するための形態を以下の実施例により詳細に説明する。

〔参考例１〕
〔参考例１の構成〕
参考例１の回転電機１の構成を、図１〜６を用いて説明する。
はじめに、回転電機１の基本的な構成について説明する。なお、本参考例の回転電機１の基本構成については、特開２００５−１６０２８５号公報にも開示されている。
回転電機１は、交流モータであり、図１に示すように、回転自在に支持されるロータ２と、このロータ２の径方向外側に配置されるステータ３等より構成される。

ロータ２は、図１、２、６に示すように、例えば鉄等の磁性体によって形成されるロータコア４と、このロータコア４の外周表面に配置される複数個の永久磁石５から成るいわゆる表面磁石型のロータである。なお、本参考例では、永久磁石５は１６個であり、周方向にＮ極とＳ極とに交互に着磁されている。

ステータ３は、互いに独立して設けられる３個のコア部材（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のコア部材１０Ｕ、１０Ｖ、１０Ｗ）からなるステータコア１１と、２個のステータコイル１２とで構成される。
コア部材１０Ｕ、１０Ｖ、１０Ｗは、それぞれ、図２に示すように、軟磁性材料の鋼板１０ａが積層されてなる積層鋼板によって形成されている。また、それぞれ、円環状のヨーク部１４と、ヨーク部１４から径方向内側（径方向ロータ側）に突出する爪磁極１６ｕ、１６ｖ、１６ｗを有している。

コア部材１０Ｕ〜Ｗは、図２に示すように、軸方向に重なって組み合わされており、例えば、本参考例では、軸方向一端側（図示上方）からコア部材１０Ｕ、１０Ｖ、１０Ｗの順に配されている。
そして、コア部材１０Ｕ〜Ｗの爪磁極１６ｕ〜ｗは、それぞれ、径方向内側（ロータ側）に突出する径方向突出部１７と、径方向突出部１７の径方向内側端（突出方向先端）から軸方向に延びる軸方向突出部１８とを有する。
そして、軸方向突出部１８の内周面が、ロータ２の外周面にエアギャップを介して対向する。

軸方向の両端に位置するコア部材１０Ｕ、Ｗは、図２に示すように、軸方向突出部１８は軸方向内側に延びており、コア部材１０Ｕ、Ｗの間に挟まれるコア部材１０Ｖは、軸方向突出部１８が軸方向外側（コア部材１０Ｕ側及び１０Ｗ側）に延びている。

具体的には、コア部材１０Ｕ、Ｗは、積層鋼板を曲げ絞り加工することにより形成されており、筒状のヨーク部１４から径方向内側に延びる三角形の突片を途中で軸方向内側に折り曲げることで爪磁極１６ｕ、ｗが形成されている。

また、コア部材１０Ｖは、積層された鋼板１０ａの内、コア部材１０Ｕ側の鋼板１０ａの群においては、軸方向突出部１８がコア部材１０Ｕ側に延び、コア部材１０Ｖ側の鋼板１０ａの群においては、軸方向突出部１８がコア部材１０Ｕ側に延びるように、ヨーク部１４から径方向に延びる突片が折り曲げられることによって形成されている。

そして、コア部材１０Ｕ〜Ｗは、各相の爪磁極１６ｕ〜ｗがそれぞれ周方向にずれた位置となるように軸方向に組み合わされている。
なお、本参考例では、コア部材１０Ｕ〜Ｗは、それぞれ、周方向に等間隔に配置される８個の爪磁極を有している。そして、Ｕ相の爪磁極１６ｕ、Ｖ相の爪磁極１６ｖ、Ｗ相の爪磁極１６ｖは、周方向に順に並んでおり、ロータ２の１磁極対に対して１つの爪磁極１６ｕ、爪磁極１６ｖ、爪磁極１６ｖが並ぶような間隔で配されている。
つまり、本参考例の回転電機１は、ロータ２の磁極対数が８であり、ステータ３の磁極数は２４である。

２個のステータコイル１２は、それぞれ、ステータ３の周方向に沿って円環状にまかれたループ状巻線であって、軸方向において各コア部材間に挟まれる空間に配されている。
すなわち、コア部材１０Ｕとコア部材１０Ｖとの間に、第１のステータコイル１２が配され、コア部材１０Ｖとコア部材１０Ｗとの間に、第２のステータコイル１２が配されている。

なお、ステータコイル１２は、それぞれ樹脂製のボビン２１に巻回されている。ボビン２１は、周囲にステータコイル１２が巻かれる円筒部２１ａと、円筒部２１ａの軸方向両端に設けられたフランジ部２１ｂとを有している。

図３では、第２のステータコイル１２の配置の態様が示されている。図３に示すように、第２のステータコイル１２が巻かれたボビン２１が、コア部材１０Ｖと１０Ｗとの間に収容されている。具体的には、ステータコイル１２は、軸方向突出部１８の径方向外側で、径方向突出部１７及びヨーク部１４に囲まれるように配されている。

〔参考例１の特徴〕
本参考例の回転電機１によれば、ステータコア１１及びロータ２の両方に、周方向に沿って環状に流れる電流を遮断するための絶縁層が設けられている。

まず、ステータコア１１に設けられた絶縁層２４について説明する。
ステータコア１１の周方向の１箇所に、ステータコア１１を周方向に分離する切欠部２５が設けられ、この切欠部２５が絶縁層２４を形成する。
本参考例では、コア部材１０Ｕ〜Ｗのそれぞれに切欠部２５ｕ〜ｗが設けられ、各切欠部２５ｕ〜ｗは軸方向において連通している。

例えば、本参考例では、コア部材１０Ｖの切欠部２５ｖが周方向に長めに確保されており、切欠部２５ｖの周方向一端部に切欠部２５ｕが、切欠部２５ｖの周方向他端部に切欠部２５ｗが連通するように、切欠部２５ｕ、ｖが形成されている。
なお、図２及び図４に示すように、コア部材１０Ｖの切欠部２５ｖでは、任意の２つの爪磁極１６ｖ同士の間のヨーク部１４全体が切り欠かれており、コア部材１０Ｕ、Ｗの切欠部２５ｕ、ｖではヨーク部１４の一部に設けられている。すなわち、切欠部２５ｕ〜ｗは、全てヨーク部１４に設けられている。

そして、切欠部２５ｕ、２５ｗには、ボビン２１のフランジ部２１ｂの一部が挿入される。
具体的には、図２に示すように、各ステータコイル１２が巻かれた２つのボビン２１には、それぞれ、コア部材１０Ｖ側のフランジ部２１ｂの周方向の一箇所に径方向外側に突出する凸部２１ｃが設けられている。
そして、第１のステータコイル１２が巻かれたボビン２１の凸部２１ｃは切欠部２５ｕに挿入され、第２のステータコイル１２が巻かれたボビン２１の凸部２１ｃは切欠部２５ｗに挿入されている（図１、３参照）。

つまり、ステータコア１１に設けられた切欠部２５の一部には樹脂製のボビン２１の一部が挿入されることになる。このため、本参考例の絶縁層２４は、切欠部２５になにも挿入されない空隙部分と樹脂部分の両方により構成されている。

そして、切欠部２５ｕ、ｗからは、ステータコア１１の内周側に収容されているステータコイル１２のコイル端１２ａが取り出されている。

次に、ロータコア４に設けられた絶縁層２７について説明する。
本参考例では、ロータコア４の周方向の１箇所にロータコア４を周方向に分離するような切欠部２８が設けられ、切欠部２８に樹脂が充填されることで絶縁層２７が形成されている（図５（ａ）参照）。
なお、図５（ｂ）に示すように、ロータコア４及び永久磁石５の両方を径方向に貫くように切欠部２８が形成され、ロータコア４及び永久磁石５の両方に絶縁層２７が設けられていてもよい。

〔参考例１の作用効果〕
参考例１の回転電機１によれば、ステータコア１１及びロータ２の両方において、周方向の少なくとも１箇所に、それぞれ、周方向に沿って環状に流れる電流を遮断するための絶縁層２４、２７が設けられている。
これによれば、ステータコア１１やロータ２に周方向に沿って環状に流れる電流を遮断できるため、回転電機としての出力や効率が向上する。

なお、本参考例では、ステータコア１１の絶縁層２４を空隙部分と樹脂部分によって構成したが、切欠部２５に樹脂を充填してもよいし、切欠部２５にその他の絶縁材（ゴム、セラミック、ガラス等）を挿入して、絶縁層２４としてもよい。

また、本参考例では、切欠部２５ｕ〜ｗは軸方向において連通している。つまり、コア部材１０Ｕ〜Ｖにおいて各コア部材に設けられる絶縁層２４が軸方向に繋がっている。

図６に示すように、組み合わされたコア部材間で絶縁層２４が軸方向に繋がっていない場合（比較例１）には、組み合わされたコア部材間の導通によって、ステータコア１１の周方向に電流が流れる虞がある。

しかし、本参考例のようにコア部材間において絶縁層２４が軸方向に繋がっている場合には、コア部材間の導通があっても、ステータコア１１に周方向に沿って電流が流れることはなくなる。

また、絶縁層２４は、ステータコイル１２のコイル端１２ａをステータコア１１から取り出す取出口となっている。すなわち、ステータコア１１に設けた切欠部２５からコイル端１２ａを取り出している。
これによれば、ステータコア１１に、ステータコイル１２の取出口を別に設ける必要がなくなり、製造工数を低減できる。

〔参考例２〕
参考例２の回転電機１の構成を、図７、図８を用いて参考例１とは異なる点を中心に説明する。
本参考例では、コア部材１０Ｕ〜Ｖの切欠部２５ｕ〜ｖが周方向において同じ位置にある。このため、切欠部２５はステータコア１１の側面に軸方向に延びる直線状に開口することになる（図７参照）。
これによっても、参考例１と同様の作用効果を得ることができる。

なお、本参考例では、図８に示すように、切欠部２５ｕ〜ｗの全てをヨーク部１４に設けることができない。例えば、切欠部２５ｖを任意の２つの爪磁極１６ｖの間のヨーク部１４に設けると、切欠部２５ｕ、ｗは、爪磁極１６ｕ、ｗに設けなければならない。磁束路確保の観点からは、参考例１のように切欠部２５ｕ〜ｗの全てをヨーク部１４に設けることが好ましい。

〔参考例３〕
参考例３の回転電機の構成を、図９を用いて参考例１とは異なる点を中心に説明する。
本参考例では、軸方向に重なる各コア部材１０Ｕ〜Ｗ同士の間に絶縁材３０が設けられている。
これによれば、参考例１のように、切欠部２５ｖを周方向に長くしなくても、各コア部材１０Ｕ〜Ｗに設けた絶縁層を絶縁材３０を介して軸方向に繋げることができる。そして、切欠部２５ｕ〜ｗの形状や位置の自由度が増し、切欠部２５ｕ〜ｗの全てをヨーク部１４に設けやすくなる。

〔実施例１〕
実施例１の回転電機１の構成を、図１０を用いて、参考例１とは異なる点を中心に説明する。
コア部材１０Ｕは積層鋼板によって形成されており、爪磁極１６ｕは、上述のように、筒状のヨーク部１４から径方向内側に延びる三角形の突片を途中で軸方向内側に折り曲げることで爪磁極１６ｕが形成されている。

本実施例では、コア部材１０Ｕを形成する複数枚の鋼板１０ａの内、少なくとも、爪磁極１６ｕを形成するために折り曲げる際に折り曲げの外側となる鋼板１０ａは、切り欠かれておらず、絶縁層２４が設けられていない。

コア部材１０Ｕを環状に流れる電流を確実に遮断するためには、参考例１のように積層鋼板の積層方向に貫通して全ての鋼板１０ａを貫通するように切欠部２５を設けることが好ましいが、その場合、ステータコア１１の剛性が低下する虞がある。
そこで、本実施例では、爪磁極１６ｕを形成するために折り曲げる際に折り曲げの外側となる鋼板１０ａには切欠部２５を設けず、折り曲げの内側にあるその他の鋼板１０ａに切欠部２５を設けている。なお、コア部材１０Ｖ、Ｗについても同様の態様を適用する。

これによれば、ステータコア１１の径方向への変形（縮径もしくは拡径）に対する剛性を確保することができる。このため、ステータコア１１の径方向寸法の変動によるギャップ寸法の変動を防止することができる。
なお、折り曲げの内側がステータコイル１２の配置側となるため、折り曲げの外側の鋼板は、ステータコイル１２から遠い側の鋼板となる。このため、折り曲げの外側の鋼板は、折り曲げの内側となる鋼板に比べて、ステータコイル１２を流れる電流による磁束の影響を受けにくく、環状に流れる電流は生じにくいため、本実施例でも十分にステータコア１１を環状に流れる電流の遮断効果がある。

〔参考例４〕
参考例４の回転電機１の構成を、図１１を用いて、参考例１とは異なる点を中心に説明する。
本参考例では、ステータコア１１の反ロータ側の周面（外周面）の全周が絶縁体によって覆われている。
例えば、図１１（ａ）に示すように、ステータコア１１を収容し、ステータコア１１の外周面に当接するハウジング３２を絶縁材料（例えば樹脂）によって構成してもよい。また、ステータコア１１を樹脂によりインサート成形してもよい。
また、図１１（ｂ）に示すように、ステータコア１１を収容するハウジング３２と、ステータコア１１との間に、ステータコア１１の外周面に当接する絶縁層３３を設けてもよい。この場合には、ハウジング３２は金属製でもよいが、ハウジング３２にまで磁束が流れると、ハウジング３２にも電流が流れてしまうため、非磁性材料が好ましい。

図１１（ｃ）に示すように、ステータコア１１の反ロータ側の周面が導体Ｄで覆われている構成（比較例２）では、ステータコア１１の周方向の少なくとも１箇所に絶縁層２４があったとしても、その導体Ｄを介して、結局はステータコア１１に周方向に沿う電流が流れてしまう（図示破線参照）。本参考例では、ステータコア１１の反ロータ側の周面を絶縁体で覆うことにより、より確実に、ステータコア１１の周方向に沿う電流の発生可能性を排除している。

〔参考例５〕
参考例５の回転電機１の構成を、図１２を用いて、参考例１とは異なる点を中心に説明する。
本参考例では、コイル端１２ａが取り出される絶縁層２４の部分は、絶縁層２４のその他の部分よりも広く形成されている。
例えば、図１２に示すように、切欠部２５ｕ、ｗのコア部材１０Ｖ側の端部が周方向に幅広になっており、この幅広になった部分からそれぞれコイル端１２ａが取り出されている。

これによれば、ステータコイル１２の取り出しやすさと、磁束路確保のバランスをとりやすくなる。
つまり、ステータコイル１２の取り出しやすさの観点からは、切欠部２５ｕ、ｗの面積を大きくすればよいが、切欠部２５ｕ、ｗの面積を大きくすると、磁束路の確保がしにくくなる。そこで、切欠部２５ｕ、ｗの内のコイル端１２ａの取り出しに必要な部分のみにおいて、面積を大きくすることで、ステータコイル１２の取り出しやすさを確保しつつ、十分な磁束路を確保することが可能となる。

〔参考例６〕
参考例６の回転電機１の構成を、図１３を用いて、参考例１とは異なる点を中心に説明する。
本参考例のロータ２は、ロータコア４の外周にリング磁石３５が嵌合した構成となっている。リング磁石３５は周方向にＮ極とＳ極とに交互に着磁されている。
そして、ロータコア４の周方向の少なくとも１箇所に、ロータコア４を周方向に分離する切欠部２８が形成され、この切欠部２８に樹脂が充填されて絶縁層２７が形成されている。なお、リング磁石３５には切欠を設けない。

これによれば、ロータ２の遠心強度を確保することができる。すなわち、ロータコア４に切欠部２８を設けるとロータコア４自体の遠心強度は低下するが、ロータコア４の外周に設けられたリング磁石３５によって、ロータ２の遠心強度を確保することができる。
なお、リング磁石３５は電気抵抗率が高い材料であることが望ましく、例えば、フェライト磁石やボンド磁石等が好ましい。

〔参考例７〕
参考例７の回転電機１の構成を、図１４を用いて、参考例１とは異なる点を中心に説明する。
本参考例では、ロータコア４は複数の鋼板４ａを積層した積層鋼板により形成されており、各鋼板４ａには絶縁層２４をなすように切欠部３８が設けられている。そして、この切欠部３８の周方向位置が積層位置によって異なる。
すなわち、ロータコア４は、複数の円環状の鋼板４ａを積層して形成されているが、鋼板４ａのそれぞれに鋼板４ａを周方向に分離する切欠部３８が設けられており、複数の鋼板４ａは、切欠部３８の位置が積層位置によって周方向に異なるように積層されている。

例えば、図１４（ａ）に示すように、隣接する２枚の鋼板４ａにおいて、切欠部３８の位置が１８０度ずれるように、鋼板４ａを周方向に回しながら積層する。なお、鋼板４ａの表面には絶縁皮膜が施されていることが望ましい。
これによれば、切欠部３８が周方向の同じ位置に集中しないため、ロータコア４の剛性を高めることができる。
また、切欠部３８の位置を３６０／ロータ極数（°）ずつずらしながら積層するなら、ロータ２の磁気的な平衡度を確保することができる。これによれば、Ｎ極、Ｓ極の全てに対向する位置に絶縁層２４がバランス良く配置されるためである。

〔参考例８〕
参考例８の回転電機１の構成を、図１５を用いて、参考例１とは異なる点を中心に説明する。
本参考例では、ロータ２の反ステータ側の周面（内周面）の全周が絶縁体４０によって覆われている。
インナーロータ型の場合、ロータ２の内径側にシャフトＳが接続されるが、本参考例では、ロータ２とシャフトＳの間に絶縁体４０を設ける。絶縁体４０は、例えば、接着剤である。

これによれば、ロータ２の周方向の少なくとも１箇所に絶縁層２７があったとしても、ロータ２の反ステータ側の周面が導体で覆われているならば、その導体を介して、結局はロータに周方向に沿う電流が流れてしまう。そこで、ロータの反ステータ側の周面を絶縁体４０で覆うことにより、より確実に、ロータ２の周方向に沿う電流の発生可能性を排除している。

〔変形例〕
参考例６では、ロータコア４のみに絶縁層２７を設けたが、リング磁石３５にも絶縁層２７を設けてもよい（図１６（ａ）参照）。
また、実施例１及び参考例１〜８では、ロータ２がロータコア４の外周面上に永久磁石５やリング磁石３５を設ける表面磁石型ロータであったが、ロータコア４内に永久磁石５を埋め込んだ埋込磁石型ロータや、リラクタンストルクを活用する突極型ロータであってもよい。
なお、埋込磁石型ロータの場合には、例えば、図１６（ｂ）に示すように、永久磁石５同士の間のロータコア４の部分に絶縁層２７を設けることができる。また、突極型ロータの場合には、例えば、図１６（ｃ）に示すように、突極同士の間に絶縁層２７を設けることができる。

また、実施例１及び参考例１〜８では、ロータ２がステータ３の内側に位置するインナロータ型の交流モータについて説明したが、ロータ２がステータ３の外側に位置するアウタロータ型の交流モータについても本発明を適用できる。

また、実施例１及び参考例１〜８の回転電機１は、３つのコア部材１０Ｕ〜Ｗでステータコア１１が構成され、各コア部材の間にステータコイル１２が配されるものであったが、各相コイルをそれぞれ２つのコア部材で挟む一般的なクローポール型モータであってもよい。例えば、図１７（ａ）に示すような２相クローポール型モータのステータや、図１７（ｂ）に示すような３相クローポール型モータのステータに本発明を適用してもよい。

また、実施例１及び参考例１〜８では、ステータ３に絶縁層２４が設けられるとともに、ロータ２にも絶縁層２７が設けられていたが、ステータ３に絶縁層２４を設けるのみであってもよい。

１ 回転電機
２ ロータ
３ ステータ
４ ロータコア
４ａ 鋼板
１０Ｕ〜Ｗ コア部材
１０ａ 鋼板
１１ ステータコア
１２ ステータコイル
１２ａ コイル端
１４ ヨーク部
１６ｕ〜ｖ 爪磁極
２４ 絶縁層
２５ 切欠部
２７ 絶縁層
２８ 切欠部
３２ ハウジング（絶縁体）
３３ 絶縁層（絶縁体）
３５ リング磁石
３８ 切欠部（ロータ鋼板に設けられる絶縁層）
４０ 絶縁体

Claims (7)

1. 回転自在に設けられるロータ、
   および、前記ロータと対向する爪磁極を有するステータコアと、前記ステータコアの周方向に沿って巻かれるステータコイルとを有するクローポール型のステータを備え、
   前記ステータコアは、周方向に複数並ぶ前記爪磁極と、径方向において前記爪磁極の反ロータ側に延設された環状のヨーク部とを有する複数のコア部材を有し、複数のコア部材を軸方向に組み合わせることにより構成され、
   前記ステータコア、もしくは前記ロータと前記ステータコアとの両方において、周方向の少なくとも１箇所に、周方向に沿って環状に流れる電流を遮断するための絶縁層が設けられている回転電機であって、
   前記ステータコアの周方向の少なくとも１箇所に、前記ステータコアを周方向に分離する切欠部が形成され、前記切欠部に前記絶縁層が設けられており、
   前記ステータコアは、環状のヨーク部と、径方向において前記ヨーク部のロータ側で軸方向に延びる前記爪磁極とを有する複数のコア部材を備え、前記複数のコア部材が軸方向に組み合わされて構成されており、
   前記コア部材は、複数枚の鋼板が積層された積層鋼板であり、前記ヨーク部から径方向に延びる突片の先端を軸方向に折り曲げられた前記爪磁極を有し、
   前記複数枚の鋼板の内、前記突片を折り曲げる際に折り曲げの外側となる鋼板には、絶縁層を設けない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、
   前記絶縁層は各コア部材に設けられており、
   前記複数のコア部材間において前記絶縁層が軸方向に繋がっていることを特徴とする回転電機。
3. 請求項１または２に記載の回転電機において、
   前記ステータコアの反ロータ側の周面は、全周が絶縁体によって覆われていることを特徴とする回転電機。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載の回転電機において、
   前記ロータに、前記ロータの周方向に沿って環状に流れる電流を遮断するための前記絶縁層が設けられ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、
   前記ロータは、前記ステータに対向する周面を有するリング磁石と、径方向において前記リング磁石の反ステータ側に配されるロータコアとを備え、
   前記ロータコアの周方向の少なくとも１箇所に、前記ロータコアを周方向に分離する切欠部が形成され、この切欠部に前記絶縁層が設けられていることを特徴とする回転電機。
6. 請求項４または５に記載の回転電機において、
   前記ロータは、複数の鋼板を積層して形成されるロータコアを有し、
   前記鋼板のそれぞれに前記絶縁層が設けられており、
   前記複数の鋼板は、前記絶縁層の位置が積層位置によって周方向に異なるように積層されていることを特徴とする回転電機。
7. 請求項４〜６のいずれか１つに記載の回転電機において、
   前記ロータの反ステータ側の周面は、全周が絶縁体によって覆われていることを特徴とする回転電機。

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