JP6464905B2 - モータ - Google Patents

Description

本発明は、モータに関するものである。

例えば特許文献１に記載されているように、モータに備えられるステータを構成するステータコアには、複数枚のコアシートを積層して形成されたメインコア部の軸方向端部に、ロータと径方向に対向するロータ対向部を有する磁性板を配置した構成のものがある。磁性板は、ステータコアにおいて電機子巻線が装着されるティースを構成する複数の積層ティース部を備えている。そして、ロータ対向部は、各積層ティース部のロータ側の端部においてプレス加工により積層ティース部に対して屈曲されることによって軸方向に延びるように形成されている。このようなロータ対向部をステータコアに設けることで、ロータ及びステータを軸方向に大型化することなくステータコアへの磁気取り込み量を増やすことができ、モータの出力トルクを高めることができる。

特開２０１４−１４７１８０号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたモータは、ロータ対向部を設けたことにより出力トルクを高めることができる一方で、ロータ対向部が軸方向に長く形成されているために当該ロータ対向部で発生する渦電流が大きくなる虞がある。そのため、ロータ対向部で発生する渦電流によって渦電流損が増大する虞がある。

ところで、メインコア部は、複数枚のコアシートを軸方向に積層して形成されている。そのため、メインコア部で発生する渦電流が小さく抑えられ、同メインコア部における渦電流損が低減されている。しかし、プレス加工によって積層ティース部に対して屈曲されて形成されるロータ対向部においては、メインコア部と同様の方法で渦電流損を低減させることが困難である。そこで、ロータ対向部で生じる渦電流損を低減させるために、ロータ対向部の軸方向の長さを短くすることが考えられる。しかし、ロータ対向部の軸方向の長さを短くすると、出力トルクを高める効果が小さくなってしまうという問題がある。

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、出力トルクを高める効果を維持しつつ渦電流損を低減できるモータを提供することにある。

上記課題を解決するモータは、周方向に並ぶ複数のティースを備えたステータコア及び前記ティースに装着された電機子巻線を有するステータと、界磁磁石を有し前記ステータコアと径方向に対向するロータとを備え、前記ステータコアは、径方向に延びる複数のティース構成部をそれぞれ有する複数のコアシートが軸方向に積層されてなるメインコア部と、前記メインコア部の軸方向端部に配置され、前記ティース構成部に積層されて前記ティース構成部と共に前記ティースを構成する複数の積層ティース部及び各前記積層ティース部の前記ロータ側の端部から軸方向に沿って前記メインコア部と反対側に延び前記ロータと径方向に対向するロータ対向部を有する磁性板とを備えたモータであって、前記ロータ対向部には、前記ロータ対向部の厚さを部分的に減少させる渦電流低減部が設けられ、前記渦電流低減部は、前記ロータ対向部の表面に凹設された凹部であり、前記凹部の深さは、前記磁性板の前記ロータ対向部の板厚の半分よりも浅く、且つ前記コアシートの板厚よりも浅い。

この構成によれば、渦電流低減部によってロータ対向部の厚さが部分的に減少される。そのため、ロータ対向部で発生する渦電流を小さくすることができ、ロータ対向部で生じる渦電流損を低減できる。そして、渦電流損を低減させるためにロータ対向部の軸方向の長さを短くしなくてもよいため、ロータ対向部を設けたことによって得られる出力トルクを高める効果は維持できる。従って、出力トルクを高める効果を維持しつつ渦電流損を低減できる。

この構成によれば、渦電流低減部は、ロータ対向部の表面に凹設された凹部であり、ロータ対向部を貫通していない。従って、ロータ対向部において磁気抵抗が大きくなることを抑制しつつ当該ロータ対向部に渦電流低減部を設けることができる。

上記モータにおいて、前記渦電流低減部は、前記ロータ対向部における前記ロータと径方向に対向する対向面に凹設されていることが好ましい。
この構成によれば、ロータ対向部において渦電流が発生しやすいロータ側の端部に渦電流低減部が形成されている。従って、効果的に渦電流損を低減できる。

上記モータにおいて、前記渦電流低減部は、径方向視で格子状をなす溝であることが好ましい。
この構成によれば、径方向視で格子状をなす渦電流低減部によって、ロータ対向部で発生する渦電流をより効果的に小さくすることができる。従って、渦電流損をより小さく抑えることができる。

本発明のモータによれば、出力トルクを高める効果を維持しつつ渦電流損を低減できる。

実施形態のモータを模式的に表す断面図である。 実施形態におけるステータの断面図である。 実施形態におけるステータコアの部分拡大斜視図である。 実施形態におけるステータの部分拡大断面図である。 実施形態におけるステータの部分拡大断面図である。 実施形態における磁性板の部分拡大斜視図である。 （ａ）は実施形態におけるロータ対向部の平面図、（ｂ）は実施形態におけるロータ対向部の正面図である。 実施形態におけるステータの断面図である。 実施形態のモータを部分的に拡大した模式断面図である。 実施形態におけるステータコア及びロータの部分拡大断面図である。 別の形態におけるロータ対向部の正面図である。 別の形態におけるロータ対向部の正面図である。 別の形態におけるロータ対向部の正面図である。 別の形態における磁性板の部分拡大斜視図である。 別の形態における磁性板の部分拡大斜視図である。

以下、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、本実施形態のモータ１０は、リヤフレーム１１とフロントフレーム１２とによってモータ１０の軸方向に挟持された環状のステータ１３の内側にロータ１４が配置されて構成されている。なお、モータ１０の軸方向出力側（後述するジョイント６３側）を保持するフレームをフロントフレーム１２とし、軸方向反出力側を保持するフレームをリヤフレーム１１としている。リヤフレーム１１及びフロントフレーム１２は、互いに離間しないようにステータ１３の外周側の位置でスルーボルト１５にて締結固定されている。

［フレーム］
リヤフレーム１１及びフロントフレーム１２は、アルミニウムや鋼鉄等の金属材料にて形成されている。リヤフレーム１１は、略円盤状の本体部１１ａと、本体部１１ａの外周縁からモータ１０の軸方向に延出された円筒状のステータ保持部１１ｂとを備えている。フロントフレーム１２も略同様の構成であり、略円盤状の本体部１２ａと、本体部１２ａの外周縁からモータ１０の軸方向に延出された円筒状のステータ保持部１２ｂとを備えている。各フレーム１１，１２の本体部１１ａ，１２ａの径方向中央には、同軸上に配置された軸受１６，１７が保持されている。これら軸受１６，１７は、ロータ１４の回転軸１８を軸支している。

各フレーム１１，１２の本体部１１ａ，１２ａには、その外周縁の複数箇所（例えば２箇所）から径方向外側に延びる締結固定部１１ｃ，１２ｃが形成されている。なお、図１では、複数の締結固定部１１ｃ，１２ｃのうちそれぞれ１つのみを図示している。リヤフレーム１１の締結固定部１１ｃとフロントフレーム１２の締結固定部１２ｃとは同数設けられるとともに、回転軸１８の軸方向に互いに対向している。そして、軸方向に対向する締結固定部１１ｃと締結固定部１２ｃとがスルーボルト１５によって締結固定されることで、リヤフレーム１１及びフロントフレーム１２がステータ１３を挟持する状態で互いに固定されるようになっている。

［ステータ］
図１及び図２に示すように、ステータ１３は、リヤフレーム１１のステータ保持部１１ｂとフロントフレーム１２のステータ保持部１２ｂとに挟持された円環状のステータコア２１と、ステータコア２１に装着された電機子巻線２２とを備えている。

図２及び図３に示すように、ステータコア２１は、円筒状をなすヨーク部２３と、ヨーク部２３から径方向に延び電機子巻線２２が装着される複数（本実施形態では６０個）のティース２４とを有する。複数のティース２４は、周方向に並ぶとともに、周方向に等間隔（本実施形態では６°間隔）に設けられている。

このステータコア２１は、複数の鋼板を積層して一体化することによって形成されている。詳述すると、ステータコア２１は、鋼板をプレス加工により打ち抜いて形成した複数枚のコアシート３０を軸方向にかしめて一体化することにより形成されたメインコア部３１と、メインコア部３１の軸方向両端部にそれぞれ固定された磁性板４０（補助コア部）とから構成されている。なお、本実施形態では、メインコア部３１の軸方向の両側に互いに同形状をなす磁性板４０が１枚ずつ設けられている。

メインコア部３１を構成する各コアシート３０は同一形状をなしており、板面が軸方向と直交するように（板厚方向が軸方向と平行をなすように）配置されている。各コアシート３０は、円環状をなす環状ヨーク部３２と、環状ヨーク部３２から径方向内側に延びる複数（本実施形態では６０個）のティース構成部３３とを有する。複数枚のコアシート３０は、ティース構成部３３が軸方向に重なるように積層されている。

図４に示すように、ティース構成部３３は、環状ヨーク部３２から径方向内側に延びる径方向延出部３４と、径方向延出部３４の先端部（ロータ１４側の端部）に設けられ径方向延出部３４よりも周方向両側に突出した形状をなす鍔部３５とを有する。径方向延出部３４は、先端側（径方向内側）に向かうに連れて周方向の幅（コアシート３０の軸線を中心とする角度幅）が狭くなるように形成されている。また、鍔部３５の周方向幅は、径方向延出部３４の周方向幅よりも大きく形成されている。なお、径方向延出部３４の周方向両端面は、軸方向視で直線状をなすとともに、周方向に隣り合う（対向する）周方向端面同士は平行をなしている。

図３及び図５に示すように、各磁性板４０は、プレス加工により形成されるものである。各磁性板４０は、メインコア部３１の軸方向両端のコアシート３０に積層された板状の積層部４１を有する。積層部４１は、メインコア部３１のコアシート３０に対して平行且つ同軸となるように積層されている。また、各磁性板４０の板厚Ｔ１は、メインコア部３１のコアシート３０の板厚Ｔ２よりも厚く設定されている（図１参照）。

積層部４１は、コアシート３０の環状ヨーク部３２と軸方向に重なる円環状をなす環状部４２と、環状部４２から径方向内側に延びる複数の積層ティース部４３とを有する。環状部４２の外径は、環状ヨーク部３２の外径よりも小さく形成されている。そのため、軸方向視において環状ヨーク部３２の外周縁が全周に亘って露出している。そして、メインコア部３１の軸方向の両端面は、積層部４１の外周で軸方向両側に露出した露出面３１ａを有する。

積層ティース部４３は、コアシート３０のティース構成部３３と同数（本実施形態では６０個）形成されるとともに、ティース構成部３３に対して軸方向に積層されている。積層ティース部４３は、環状部４２から径方向内側に延びる径方向延出部４４と、径方向延出部４４の先端部（ロータ１４側の端部）に設けられ径方向延出部４４よりも周方向両側に突出した形状をなす鍔部４５とを有する。径方向延出部４４は、先端側（径方向内側）に向かうに連れて周方向の幅（コアシート３０の軸線を中心とする角度幅）が狭くなるように形成されている。また、鍔部４５の周方向幅は、径方向延出部４４の周方向幅よりも大きく形成されている。なお、径方向延出部４４の周方向両端面は、軸方向視で直線状をなすとともに、周方向に隣り合う（対向する）周方向端面同士は平行をなしている。また、この径方向延出部４４の周方向端面は、ティース構成部３３の径方向延出部３４の周方向端面と軸方向に重なっている。

各積層ティース部４３の径方向内側端部（ロータ１４側の端部）、つまり、鍔部４５の先端部には、軸方向外側（メインコア部３１と反対側）に延びるロータ対向部４６が形成されている。なお、本実施形態の各ロータ対向部４６は、全て同形状をなしている。ロータ対向部４６は、鍔部４５の先端部で鍔部４５（積層ティース部４３）に対して軸方向外側に向けて直角に屈曲することで形成されている。つまり、磁性板４０は、ロータ対向部４６においては板面が径方向を向くように形成されている。また、積層部４１の軸方向の厚さ（積層部４１の板厚に同じ）と、ロータ対向部４６の径方向の厚さ（ロータ対向部４６の板厚に同じ）とは、磁性板４０の板厚Ｔ１（図１参照）によって決まり、それらは互いに等しい厚さとなっている。更に、ロータ対向部４６と積層ティース部４３との間の折曲部位（積層ティース部４３とロータ対向部４６とがなす角部）の肉厚は、ロータ対向部４６の板厚（つまり、磁性板４０の板厚Ｔ１）よりも厚くなるように形成されている。

また、各ロータ対向部４６の周方向の両側の側面である側縁部４６ａは、回転軸１８の軸線方向に対して周方向に傾斜した平面状をなしている。各ロータ対向部４６において、側縁部４６ａは、ロータ対向部４６の先端側（メインコア部３１と反対側）ほどロータ対向部４６の周方向の中央に近づくように傾斜している。また、各側縁部４６ａは、ロータ対向部４６を径方向から見たときに、ロータ対向部４６の周方向の中央を通り軸方向に延びる直線を対称軸とする対称形状となるように形成されている。そのため、ロータ対向部４６は、径方向から見ると、該ロータ対向部４６の軸方向基端側（軸方向内側であってメインコア部３１に近い側）の端部における周方向幅が鍔部４５の周方向幅と等しく、軸方向先端側（軸方向外側）ほど周方向幅が狭い略台形状をなしている。また、ロータ対向部４６は、周方向の幅よりも軸方向の長さの方が長く形成されている。

図１、図５及び図６に示すように、各ロータ対向部４６の内径面（径方向内側を向いた面）は、ロータ１４と径方向に対向する対向面４６ｂとなっている。対向面４６ｂは、メインコア部３１（コアシート３０）の内径面（径方向内側を向いた面であってティース構成部３３の先端面）と同じ曲率の曲面となっており、軸方向視においてメインコア部３１の内径面と同一円上に位置する。そして、各ロータ対向部４６の対向面４６ｂには、ロータ対向部４６の径方向の厚さを部分的に減少させる渦電流低減部４７が設けられている。

図６、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、渦電流低減部４７は、対向面４６ｂに凹設された凹部である。渦電流低減部４７は、径方向から見てロータ対向部４６の周方向の中央部（対向面４６ｂの周方向の中央部）に形成されている。そして、渦電流低減部４７は、径方向外側に向かって凹設されるとともに、軸方向に沿ってロータ対向部４６の軸方向の一端から他端に亘って延びる溝状をなしている。また、渦電流低減部４７は、径方向内側（ロータ１４側）に開口するとともに、軸方向の両側に開口している。また、渦電流低減部４７は、軸方向と直交する断面の形状が矩形状をなしている。そして、本実施形態では、渦電流低減部４７の深さ（径方向の深さ）は、ロータ対向部４６の板厚の半分よりも浅く、ロータ対向部４６の板厚の３分の１程度の深さとなっている。また、渦電流低減部４７の周方向の幅は、ロータ対向部４６の先端における周方向の幅の５分の１程度の幅となっている。

図２及び図３に示すように、以上のような構成の複数枚のコアシート３０と２枚の磁性板４０とは、環状ヨーク部３２及び環状部４２に設定されたかしめ部２１ａにて積層状態で一体に固定（例えばダボかしめにより一体に固定）されている（図２参照）。そして、軸方向に積層されたコアシート３０の環状ヨーク部３２及び磁性板４０の環状部４２によってヨーク部２３が構成されている。更に、軸方向に積層されたコアシート３０のティース構成部３３及び磁性板４０の積層ティース部４３によってティース２４が構成されている。

図５に示すように、各ティース２４において、ティース構成部３３及び積層ティース部４３の各鍔部３５，４５の先端部（径方向内側の端部）は、軸方向に重なるように形成されるとともに、ティース構成部３３の鍔部３５の径方向幅Ｄ１は、積層ティース部４３の鍔部４５の径方向幅Ｄ２よりも狭く設定されている。このため、積層ティース部４３の鍔部４５の径方向幅Ｄ２を確保しやすくなっており、鍔部４５にロータ対向部４６を容易に屈曲形成することが可能となっている。

ステータコア２１において、周方向に隣り合うティース２４の間の空間は、電機子巻線２２を構成するセグメント導体２５を収容するスロットＳとなっている。ステータコア２１に形成されたスロットＳの数は、ティース２４の数と同数（本実施形態では６０個）である。本実施形態では、ティース２４を構成する径方向延出部３４，４４（ティース構成部３３及び積層ティース部４３）の周方向両端面同士が平行となるように形成されているため、各スロットＳは、軸方向視で略矩形状をなしている。また、各スロットＳは、ステータコア２１を軸方向に貫通するとともに、径方向内側に開口している。

［絶縁部材］
ステータコア２１の各スロットＳ内には、絶縁性の樹脂材料から形成されたシート状の絶縁部材４８が配置されている。各絶縁部材４８は、スロットＳに軸方向に挿入されている。更に、各絶縁部材４８は、スロットＳの径方向外側で折り返された状態で設けられるとともに、スロットＳの内周面に沿うように配置されている。また、各絶縁部材４８の軸方向の長さは、スロットＳの軸方向の長さよりも長く設定されている。従って、絶縁部材４８の軸方向の両端部は、スロットＳの軸方向の両端部からスロットＳの外部に突出している。

また、図４、図５及び図８に示すように、各ティース構成部３３の鍔部３５の径方向外側（ロータ１４と反対側）において、一方の磁性板４０の各鍔部４５と他方の磁性板４０の各鍔部４５との軸方向の間には、樹脂材料よりなる介在部材４９がインサート成形によりステータコア２１に一体に設けられている。介在部材４９は、ティース構成部３３の鍔部３５と、スロットＳ内に配置されるセグメント導体２５との径方向の間に介在されている。

［電機子巻線］
図５及び図９に示すように、ステータコア２１に装着された電機子巻線２２は、複数のセグメント導体２５（セグメントコンダクタ）にて構成されている。各セグメント導体２５は、所定のもの同士が接続されて、３相（即ちＵ相、Ｖ相、Ｗ相）Ｙ結線の電機子巻線２２を構成している。また、各セグメント導体２５は、同一断面形状（本実施形態では断面矩形状）の線材から形成されている。

各セグメント導体２５は、スロットＳ内に挿通される部位である一対の直線部５１と、スロットＳから軸方向一方側（リヤフレーム１１側）に突出する第１突出部５２と、スロットＳから軸方向他方側（フロントフレーム１２側）に突出する第２突出部５３とを有し、第１突出部５２側で折り返された略Ｕ字状をなしている。第１突出部５２及び第２突出部５３は、軸方向の両側でロータ対向部４６と隙間を介して径方向に対向している。

各セグメント導体２５において、一対の直線部５１は、径方向位置が互いにずれるように形成されるとともに、周方向位置の異なるスロットＳにそれぞれ挿入されている。また、直線部５１は、軸方向に延びる棒状をなし、スロットＳを軸方向に貫通するとともに、スロットＳ内において絶縁部材４８の内側に配置されている。そして、セグメント導体２５とステータコア２１とは、絶縁部材４８によって電気的に絶縁されている。

また、セグメント導体２５は、積層ティース部４３の鍔部４５の径方向内外側に配置されるとともに、各スロットＳ内において直線部５１が径方向に一列に４つ並ぶように配置されている。そして、セグメント導体２５には、２つの直線部５１が径方向内側から１つ目と４つ目に配置されるもの（図９において外側に図示されたセグメント導体２５ｘ）と、２つの直線部５１が径方向内側から２つ目と３つ目に配置されるもの（図９において内側に配置されたセグメント導体２５ｙ）との２種類のものが用いられている。なお、主にこの２種類のセグメント導体２５ｘ，２５ｙから電機子巻線２２が構成されるが、例えば電機子巻線２２の端部（電源接続端子や中性点接続端子）を構成するセグメント導体２５には、別の種類のもの（例えば、直線部５１が１つだけのセグメント導体）が用いられる。

また、セグメント導体２５の第１突出部５２及び第２突出部５３は、スロットＳの軸方向両端で直線部５１に対して周方向に屈曲されている。そして、フロントフレーム側に突出した第２突出部５３は、他のセグメント導体２５の第２突出部５３や、特殊な種類のセグメント導体と溶接等により電気的に接続されている。これにより、セグメント導体２５同士が電気的に接続され、複数のセグメント導体２５から電機子巻線２２が構成されている。また、本実施形態の電機子巻線２２は、全節巻・分布巻で構成されている。

［ステータコアの保持構成］
図１に示すように、ステータ１３を保持するフレーム１１，１２のステータ保持部１１ｂ，１２ｂは、各フレーム１１，１２の本体部１１ａ，１２ａから軸方向に延出した円筒状をなしている。ステータ保持部１１ｂ，１２ｂの外径は、メインコア部３１の外径よりも大きく形成されている。また、ステータ保持部１１ｂ，１２ｂの内径は、メインコア部３１の外径よりも小さく、且つ、磁性板４０（積層部４１）の外径よりも大きく形成されている。

図９に示すように、ステータ保持部１１ｂ，１２ｂの先端部（軸方向内側端部）には、外嵌部１１ｄ，１２ｄがそれぞれ形成されている。各外嵌部１１ｄ，１２ｄは、ステータ保持部１１ｂ，１２ｂの先端部においてステータ保持部１１ｂ，１２ｂの内径を大きくすることにより径方向の厚さが薄く形成された部分であり、円環状をなしている。外嵌部１１ｄ，１２ｄの内径は、メインコア部３１の外径と略等しく形成されている。また、外嵌部１１ｄ，１２ｄの径方向内側には、軸方向と直交する平面状をなす当接面１１ｅ，１２ｅがそれぞれ形成されている。

各フレーム１１，１２のステータ保持部１１ｂ，１２ｂは、ステータコア２１における磁性板４０の積層部４１よりも外周側の部分を軸方向に挟持している。詳しくは、ステータ保持部１１ｂ，１２ｂは、外嵌部１１ｄ，１２ｄがメインコア部３１の軸方向の両端部にそれぞれ外嵌されるとともに、当接面１１ｅ，１２ｅがメインコア部３１の軸方向両側の露出面３１ａにそれぞれ軸方向に当接している。この状態で、フレーム１１，１２が前記スルーボルト１５によって互いに連結固定されることで、メインコア部３１がステータ保持部１１ｂ，１２ｂによって軸方向に挟持されている。そして、ステータ保持部１１ｂとステータ保持部１２ｂとの間から、メインコア部３１の外周面が外部に露出している。

［ロータ］
図１に示すように、ロータ１４は、軸受１６，１７に軸支された回転軸１８と、回転軸１８に一体回転可能に固定されたロータコア６１と、ロータコア６１の外周面に固着された複数（本実施形態では１０個）の界磁磁石６２とから構成されている。複数の界磁磁石６２は、異なる磁極（Ｎ極とＳ極）が周方向に交互に並ぶように配置されている。また、ロータコア６１及び界磁磁石６２の軸方向の長さは、ステータコア２１の内周縁部における軸方向の長さ（即ち、一方の磁性板４０のロータ対向部４６の先端から他方の磁性板４０のロータ対向部４６の先端までの軸方向の長さ）と略等しく設定されている。従って、界磁磁石６２は、メインコア部３１の内周面及び各磁性板４０のロータ対向部４６と径方向に対向している。

回転軸１８の先端部（図１において左側の端部）は、フロントフレーム１２を貫通してモータ１０の外部に突出している。そして、この回転軸１８の先端部には、該回転軸１８と一体回転するジョイント６３が設けられている。ジョイント６３は、図示しない外部装置に連結され、その外部装置に回転軸１８の回転を伝達する。

なお、本実施形態のモータ１０では、ステータ１３のティース２４の個数ｔは、ロータ１４の極数を２ｐ（ｐは自然数）、電機子巻線２２の相数をｎ（ｎは３以上の自然数）、１極１相あたりのティース２４の数をｍ（ｍは自然数）として、「ｔ＝２ｐ×ｎ×ｍ」となるように設定されている。本実施形態では、ロータ１４の極数が「１０」、電機子巻線２２の相数が「３」、１極１相あたりのティース２４の数が「２」であるため、ティース２４の個数ｔは、「ｔ＝１０×３×２＝６０個」に設定されている。

次に、本実施形態の作用について説明する。
モータ１０では、ステータ１３の電機子巻線２２への通電により発生した磁界とロータ１４の界磁磁石６２の磁界とが、メインコア部３１の内周面と各磁性板４０のロータ対向部４６を介して作用し合ってロータ１４が回転する。そして、ステータコア２１に設けられたロータ対向部４６は、各ティース２４におけるロータ１４側の端部（径方向内側の端部）において軸方向に沿ってメインコア部３１と反対側に延びるように形成されている。そのため、ステータコア２１におけるロータ１４との対向面（即ち、ステータコア２１の内周面）の軸方向の長さをロータ対向部４６によって確保することができ、モータ１０の出力トルクを高めることが可能となっている。

また、磁性板４０の各ロータ対向部４６には、ロータ対向部４６の径方向の厚さを部分的に減少させる渦電流低減部４７が設けられている。図６及び図７（ｂ）に示すように、渦電流低減部４７によってロータ対向部４６の周方向の中央部の径方向の厚さが部分的に薄くされているため、ロータ対向部４６における対向面４６ｂ側の端部は、渦電流低減部４７によって周方向に二分割されている。即ち、ロータ対向部４６における対向面４６ｂ側の端部では、径方向と直交する断面（即ち磁束と直交する断面）が渦電流低減部４７によって周方向に二分割されている。そして、ロータ対向部４６における対向面４６ｂ側の端部では、渦電流低減部４７によって分割された個々の部分において渦電流が生じることになる。そのため、渦電流低減部４７がロータ対向部４６に設けられない場合に比べて、ロータ対向部４６にて発生する渦電流の大きさ（渦電流の直径）を小さくすることができる。なお、図７（ｂ）には、ロータ対向部４６にて発生する渦電流を二点鎖線の矢印にて模式的に図示している。

因みに、図１０に示すように、ロータ１４からロータ対向部４６に流れ込んだ磁束は、図１０に矢印にて図示したように、メインコア部３１に引き寄せられるように流れると考えられる。そのため、渦電流低減部４７を、ロータ対向部４６におけるロータ１４と反対側の端部にまで設けなくとも、ロータ対向部４６におけるロータ１４側の端部（即ち対向面４６ｂ側の端部）に設ければ、ロータ対向部４６で生じる渦電流を効果的に小さくすることができる。

次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
（１）渦電流低減部４７によってロータ対向部４６の厚さが部分的に減少される。そのため、ロータ対向部４６で発生する渦電流を小さくすることができ、ロータ対向部４６で生じる渦電流損を低減できる。そして、渦電流損を低減させるためにロータ対向部４６の軸方向の長さを短くしなくてもよいため、ロータ対向部４６を設けたことによって得られる出力トルクを高める効果を維持できる。従って、出力トルクを高める効果を維持しつつ渦電流損を低減できる。

（２）渦電流低減部４７は、ロータ対向部４６の表面に凹設された凹部であり、ロータ対向部４６を径方向に貫通していない。従って、ロータ対向部４６において磁気抵抗が大きくなることを抑制しつつ当該ロータ対向部４６に渦電流低減部４７を設けることができる。

（３）渦電流低減部４７は、ロータ対向部４６におけるロータ１４と径方向に対向する対向面４６ｂに凹設されている。ロータ対向部４６における対向面４６ｂ側の端部は、磁束の通り路となる部分であり、渦電流が発生しやすい部分である。このように、ロータ対向部４６において渦電流が発生しやすいロータ１４側の端部に渦電流低減部４７を形成することで、効果的に渦電流損を低減できる。

（４）ロータ対向部４６は、周方向の幅よりも軸方向の長さが長いため、軸方向に延びる溝状をなす渦電流低減部４７をロータ対向部４６に設けることにより、ロータ対向部４６にて発生する渦電流の大きさ（渦電流の直径）をより小さくすることができる。従って、渦電流損をより小さく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。
・渦電流低減部４７の形状は、上記実施形態の形状に限らない。渦電流低減部４７は、ロータ対向部４６の厚さを部分的に減少させる形状であればよい。

例えば、図１１に示す渦電流低減部７１は、ロータ対向部４６の対向面４６ｂに凹設されるとともに、径方向視で格子状をなす溝である。渦電流低減部７１は、ロータ対向部４６の周方向の中央部を軸方向に沿って延びる軸方向溝部７１ａ（即ち上記実施形態の渦電流低減部４７と同様の形状の溝）と、ロータ対向部４６を軸方向に三分割するように周方向に沿って延びる２本の周方向溝部７１ｂとから構成されている。軸方向溝部７１ａと各周方向溝部７１ｂとは直交している。このようにすると、ロータ対向部４６における対向面４６ｂ側の端部は、渦電流低減部７１によって六分割される。即ち、ロータ対向部４６における対向面４６ｂ側の端部では、径方向と直交する断面（即ち磁束と直交する断面）が渦電流低減部７１によって六分割される。そして、ロータ対向部４６における対向面４６ｂ側の端部では、渦電流低減部７１によってより細かく分割された個々の部分において渦電流が生じることになる。そのため、径方向視で格子状をなす渦電流低減部７１によって、ロータ対向部４６で発生する渦電流をより効果的に小さくすることができる。従って、渦電流損をより小さく抑えることができる。なお、図１１には、ロータ対向部４６にて発生する渦電流を二点鎖線の矢印にて模式的に図示している。

なお、渦電流低減部７１を構成する軸方向溝部７１ａ及び周方向溝部７１ｂの数は、図１１に示した例の数に限らず、適宜変更してもよい。また、格子状の渦電流低減部７１は、径方向視で軸方向及び周方向に対して傾斜した複数の溝が格子状をなすように形成されてなるものであってもよい。このようにしても、上記と同様の効果を得ることができる。

また例えば、図１２に示す渦電流低減部７２は、対向面４６ｂに凹設され軸方向に延びる複数（図１２に示す例では３本）の溝から構成されている。渦電流低減部７２を構成する３本の溝は、径方向外側に向かって凹設されてロータ１４側に開口するとともに、対向面４６ｂにおいて周方向に等間隔に形成されている。このようにすると、ロータ対向部４６における対向面４６ｂ側の端部は、渦電流低減部７２によって周方向に四分割される。即ち、ロータ対向部４６における対向面４６ｂ側の端部では、径方向と直交する断面（即ち磁束と直交する断面）が渦電流低減部７２によって四分割される。なお、ロータ対向部４６は、周方向の幅よりも軸方向の長さが長いため、軸方向に延びる複数の溝から構成された渦電流低減部７２によってロータ対向部４６における対向面４６ｂ側の端部を四分割すると、分割された個々の部分は周方向の幅がより狭くなりやすい。そして、ロータ対向部４６における対向面４６ｂ側の端部では、渦電流低減部７２によって分割された個々の部分において渦電流が生じることになる。そのため、ロータ対向部４６にて発生する渦電流の大きさ（渦電流の直径）を更に小さくすることができる。なお、図１２には、ロータ対向部４６にて発生する渦電流を二点鎖線の矢印にて模式的に図示している。従って、渦電流損を更に小さく抑えることができる。なお、渦電流低減部７２は、対向面４６ｂに形成され軸方向に延びる２本若しくは４本以上の溝から構成されてもよい。

また例えば、図１３に示す渦電流低減部７３は、対向面４６ｂに凹設され周方向に延びる複数（図１３に示す例では２本）の溝から構成されている。渦電流低減部７３を構成する２本の溝は、径方向外側に向かって凹設されてロータ１４側に開口するとともに、対向面４６ｂにおいて同対向面４６ｂを軸方向に３等分するように形成されている。このようにすると、ロータ対向部４６における対向面４６ｂ側の端部は、渦電流低減部７３によって軸方向に三分割される。即ち、ロータ対向部４６における対向面４６ｂ側の端部では、径方向と直交する断面（即ち磁束と直交する断面）が渦電流低減部４７によって軸方向に三分割される。そして、ロータ対向部４６における対向面４６ｂ側の端部では、渦電流低減部７３によって分割された個々の部分において渦電流が生じることになる。そのため、渦電流低減部７３がロータ対向部４６に設けられない場合に比べて、ロータ対向部４６にて発生する渦電流の大きさ（渦電流の直径）を小さくすることができる。従って、渦電流損を低減できる。なお、図１３には、ロータ対向部４６にて発生する渦電流を二点鎖線の矢印にて模式的に図示している。なお、渦電流低減部７３は、対向面４６ｂに形成され周方向に延びる１本若しくは３本以上の溝から構成されてもよい。

また例えば、渦電流低減部４７は、対向面４６ｂに凹設され径方向視で軸方向及び周方向に対して傾斜した１本もしくは複数の溝から構成されるものであってもよい。
・上記実施形態では、渦電流低減部４７は、ロータ対向部４６の軸方向の一端から他端に亘って形成されている。しかしながら、渦電流低減部４７は、ロータ対向部４６に軸方向において部分的に形成されるものであってもよい。例えば、図１４に示す渦電流低減部７４は、ロータ対向部４６の軸方向の先端側の部分のみに設けられている。この渦電流低減部７４は、対向面４６ｂに凹設されるとともに、軸方向に延びる溝状をなしている。そして、この渦電流低減部７４は、ロータ対向部４６の先端からロータ対向部４６の軸方向の略中央部よりも同ロータ対向部４６の先端寄りの位置まで軸方向に沿って延びている。

・上記実施形態では、渦電流低減部４７は、軸方向に延びる溝状をなしている。しかし、渦電流低減部４７は、必ずしも溝状をなさなくてもよい。例えば、図１５に示す渦電流低減部７５は、対向面４６ｂに形成され、径方向視で円形状をなす凹部である。なお、図１５に例示した渦電流低減部７５は、径方向視で円形状をなす凹部であるが、径方向視で多角形状、楕円状等をなす凹部であってもよい。また、渦電流低減部７５は、径方向視で円形状、多角形状、楕円状等をなす複数の凹部から構成されるものであってもよい。

・上記実施形態では、渦電流低減部４７は対向面４６ｂに形成されている。しかしながら、ロータ対向部４６において渦電流低減部４７が形成される場所は対向面４６ｂに限らない。渦電流低減部４７は、ロータ対向部４６における径方向外側の側面、側縁部４６ａ、ロータ対向部４６の軸方向の先端面等に形成されてもよい。

・渦電流低減部４７は、ロータ対向部４６を貫通する（渦電流低減部４７が設けられた部分においてロータ対向部４６の厚さが無くなる）ように設けられてもよい。
・上記実施形態では、ロータ対向部４６は、径方向視で台形状をなしているが、径方向視におけるロータ対向部４６の形状はこれに限らず、磁気の取り込みが可能な形状であればよい。ロータ対向部４６は、例えば、径方向視で四角形状等をなすように形成されてもよい。

・上記実施形態では、磁性板４０の積層部４１は、環状部４２と積層ティース部４３とを有する。しかしながら、積層部４１は、積層ティース部４３のみで構成されるものであってもよい。

・上記実施形態では、磁性板４０の板厚Ｔ１がコアシート３０の板厚Ｔ２よりも厚く設定されている。しかしながら、磁性板４０の板厚Ｔ１は、コアシート３０の板厚Ｔ２以下の厚さであってもよい。

・上記実施形態では、メインコア部３１の軸方向両端部に磁性板４０がそれぞれ配置されている。しかしながら、磁性板４０は、メインコア部３１の軸方向の片側の端部にのみ配置されてもよい。

・上記実施形態では、磁性板４０はメインコア部３１の軸方向端部にかしめ固定されている。しかしながら、磁性板４０は、接着や溶接等によってメインコア部３１の軸方向端部に固定されてもよい。

・フレーム１１，１２によるステータコア２１の保持の態様は上記実施形態のものに限らない。例えば、メインコア部３１（コアシート３０）の外周面から径方向外側に突出する突出部を形成し、その突出部をステータ保持部１１ｂ，１２ｂで挟むように構成してもよい。また例えば、磁性板４０の外径とコアシート３０の外径とを等しく形成し、フレーム１１，１２のステータ保持部１１ｂ，１２ｂが磁性板４０の外周縁に当接するようにしてもよい。

・上記実施形態では、電機子巻線２２は、複数のセグメント導体２５から構成されている。しかしながら、電機子巻線２２は、銅線等の導電性を有する線材をティース２４に巻回して形成されたものであってもよい。

・上記実施形態では、ロータ１４の界磁磁石６２は、ロータコア６１の外周面に固着されている。しかしながら、界磁磁石６２は、ロータコア６１に埋設されるものであってもよい。

・ロータコア６１及び界磁磁石６２の軸方向の長さは、ステータコア２１の内周縁部における軸方向の長さ（即ち、一方の磁性板４０のロータ対向部４６の先端から他方の磁性板４０のロータ対向部４６の先端までの長さ）と異なる長さに設定されてもよい。但し、ロータ対向部４６は、ロータ１４と径方向に対向する。

・ステータコア２１に備えられるティース２４の数及びロータ１４の極数は、上記実施形態の数に限られるものではなく、適宜変更してもよい。
・上記実施形態では、ステータ１３の内周側にロータ１４が配置されたインナロータ型のモータ１０について説明した。しかしながら、ステータ１３の外周側にロータが配置されるアウタロータ型のモータに、上記実施形態及び上記各変更例を適用してもよい。

次に、上記実施形態及び上記各変更例から把握できる技術的思想を以下に追記する。
（イ）前記ロータ対向部は、周方向の幅よりも軸方向の長さの方が長く、前記渦電流低減部は、軸方向に延びる溝状をなすことを特徴とする。

この構成によれば、ロータ対向部は、周方向の幅よりも軸方向の長さが長いため、軸方向に延びる溝状をなす渦電流低減部をロータ対向部に設けることにより、ロータ対向部にて発生する渦電流の大きさ（渦電流の直径）をより小さくすることができる。従って、渦電流損をより小さく抑えることができる。

１０…モータ、１３…ステータ、１４…ロータ、２１…ステータコア、２２…電機子巻線、２４…ティース、３０…コアシート、３１…メインコア部、３３…ティース構成部、４０…磁性板、４３…積層ティース部、４６…ロータ対向部、４６ｂ…対向面、４７，７１，７２，７３，７４，７５…渦電流低減部、６２…界磁磁石。

Claims (3)

1. 周方向に並ぶ複数のティースを備えたステータコア及び前記ティースに装着された電機子巻線を有するステータと、界磁磁石を有し前記ステータコアと径方向に対向するロータとを備え、
   前記ステータコアは、径方向に延びる複数のティース構成部をそれぞれ有する複数のコアシートが軸方向に積層されてなるメインコア部と、前記メインコア部の軸方向端部に配置され、前記ティース構成部に積層されて前記ティース構成部と共に前記ティースを構成する複数の積層ティース部及び各前記積層ティース部の前記ロータ側の端部から軸方向に沿って前記メインコア部と反対側に延び前記ロータと径方向に対向するロータ対向部を有する磁性板とを備えたモータであって、
   前記ロータ対向部には、前記ロータ対向部の厚さを部分的に減少させる渦電流低減部が設けられ、
   前記渦電流低減部は、前記ロータ対向部の表面に凹設された凹部であり、
   前記凹部の深さは、前記磁性板の前記ロータ対向部の板厚の半分よりも浅く、且つ前記コアシートの板厚よりも浅いことを特徴とするモータ。
2. 請求項１に記載のモータにおいて、
   前記渦電流低減部は、前記ロータ対向部における前記ロータと径方向に対向する対向面に凹設されていることを特徴とするモータ。
3. 請求項２に記載のモータにおいて、
   前記渦電流低減部は、径方向視で格子状をなす溝であることを特徴とするモータ。