JP7056743B2 - 回転電機 - Google Patents

Description

この発明は、回転電機に関するものである。

回転電機においては、磁極の磁気的中心と可変磁力磁石の幾何学的中心が周方向にずれるように構成した磁極を回転子コア内に複数個配置して回転子を形成し、さらに、このずれ量の異なる複数の磁極を周方向及び軸方向に並べることで、段スキューと同じ効果を得るものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

日本特開２０１１－２２３７４２号公報

このように、特許文献１に示されるような回転電機は、回転子コアを複数の磁極に分割し、分割した磁極において、磁気的中心と幾何学的中心とが周方向にずれるように配置し、さらに、このずれ量の異なる複数の磁極を軸方向に並べることで、段スキューと同じ効果を得ようとするものである。

しかしながら、このような回転電機においては、磁気的中心と幾何学的中心とのずれ量が異なる複数の磁極が必要である。このため、異なる形状の磁極を製造する必要があり、製造時における材料歩留まり及び組立性が悪化してしまう。また、特許文献１に示されるような回転電機では、回転子コアの分割面が軸方向において揃っている。このため、回転子コアの分割面で生じた磁束の乱れの位相が揃い、トルク脈動が増大してしまう。

回転子コア分割面によるトルク脈動を抑制するために、回転子コア分割面を段スキュー構造にすることが考えられる。しかし、特許文献１に示されるような回転電機において、回転子コア分割面を段スキュー構造にするためには、分割したコアの取り付け位置を周方向にずらす必要がある。分割したコアの位置をずらした状態で、例えばボルトで締結して固定する場合、分割コアのそれぞれを個別にボルトで締結したり、分割コア毎に異なる位置にボルト用の孔を形成したりすることになり、組立性が悪化してしまう。

この発明は、このような課題を解決するためになされたものである。その目的は、回転子コアが分割された回転電機において、磁極及び回転子コア分割面の両方を段スキュー構造にして、回転子コアの分割面によるトルク脈動の増大を抑制できるとともに、製造時における材料歩留まりと組立性を向上できる回転電機を得ることにある。

この発明に係る回転電機は、固定子と、回転軸を中心にして回転可能に設けられ、前記固定子と磁気的空隙部を介して配置された回転子と、を備え、前記固定子は、円環状のコアバック部及び周方向に間隔を空けて前記コアバック部から径方向に延びたティース部を有する固定子コアと、前記固定子コアに巻装された複数のコイルと、を備え、前記回転子は、前記回転軸と接続された回転子フレームと、前記回転子フレームに固定され、磁極を有する回転子コアと、を備え、前記回転子コアは、前記回転軸に沿った方向において第１のコア群と第２のコア群の２つに分割され、前記第１のコア群及び前記第２のコア群のそれぞれは、周方向に２以上の分割個数に分割された分割コアを備え、前記回転子フレームには、前記分割個数だけフレーム側基準線が予め設定され、それぞれの前記分割コアには、コア側基準線が予め設定され、それぞれの前記分割コアは、前記フレーム側基準線の１つに前記コア側基準線を合わせて配置され、前記コア側基準線は、前記分割コアの周方向における中心からずれて配置され、前記分割コアの前記磁極の周方向における平均位置は、当該分割コアの前記コア側基準線からずれて配置され、それぞれの前記分割コアは、前記分割コアに形成された貫通孔に通されたボルトにより前記回転子フレームに締結され、１つの前記分割コアにおける前記貫通孔の位置は、当該分割コアの前記コア側基準線について対称に配置され、前記第１のコア群の前記分割コアと前記第２のコア群の前記分割コアとは、前記回転軸に沿った方向において互いに反転した向きで配置される。

この発明に係る回転電機によれば、磁極及び回転子コア分割面の両方を段スキュー構造にして、回転子コアの分割面によるトルク脈動の増大を抑制できるとともに、製造時における材料歩留まりと組立性を向上できるという効果を奏する。

この発明の実施の形態１に係る回転電機の縦断面図である。 図１中に示す断面Ａ－Ａによる断面図である。 この発明の実施の形態１に係る回転電機が備える回転子の斜視図である。 この発明の実施の形態１に係る回転子の要部を拡大して示す図である。 この発明の実施の形態１に係る回転子の要部を拡大して示す図である。 この発明の実施の形態１に係る回転子の一部を分解した斜視図である。 この発明の実施の形態１に係る回転子の要部を拡大して示す図である。 この発明の実施の形態１に係る回転子の第１の変形例を示す斜視図である。 この発明の実施の形態１に係る回転子の第１の変形例の要部を拡大して示す図である。 この発明の実施の形態１に係る回転子の第２の変形例を示す斜視図である。 この発明の実施の形態１に係る回転子の第２の変形例の要部を拡大して示す図である。 この発明の実施の形態１に係る回転子の第３の変形例を示す斜視図である。 この発明の実施の形態１に係る回転子の第４の変形例を示す斜視図である。 この発明の実施の形態１に係る回転子の第４の変形例の要部を拡大して示す図である。 この発明の実施の形態１に係る回転子の第５の変形例を示す斜視図である。 この発明の実施の形態１に係る回転子の第５の変形例の要部を拡大して示す図である。 この発明の実施の形態１に係る回転子の第６の変形例を示す斜視図である。 この発明の実施の形態１に係る回転子の第６の変形例の要部を拡大して示す図である。 この発明の実施の形態１に係る回転子の第７の変形例を示す斜視図である。 この発明の実施の形態１に係る回転子の第８の変形例を示す斜視図である。

この発明を実施するための形態について添付の図面を参照しながら説明する。各図において、同一又は相当する部分には同一の符号を付して、重複する説明は適宜に簡略化又は省略する。なお、本発明は以下の実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。

実施の形態１．
図１から図２０は、この発明の実施の形態１に係るものである。図１は回転電機の縦断面図である。図２は図１中に示す断面Ａ－Ａによる断面図である。図３は回転電機が備える回転子の斜視図である。図４は回転子の要部を拡大して示す図である。図５は回転子の要部を拡大して示す図である。図６は回転子の一部を分解した斜視図である。図７は回転子の要部を拡大して示す図である。図８は回転子の第１の変形例を示す斜視図である。図９は回転子の第１の変形例の要部を拡大して示す図である。図１０は回転子の第２の変形例を示す斜視図である。図１１は回転子の第２の変形例の要部を拡大して示す図である。図１２は回転子の第３の変形例を示す斜視図である。図１３は回転子の第４の変形例を示す斜視図である。図１４は回転子の第４の変形例の要部を拡大して示す図である。図１５は回転子の第５の変形例を示す斜視図である。図１６は回転子の第５の変形例の要部を拡大して示す図である。図１７は回転子の第６の変形例を示す斜視図である。図１８は回転子の第６の変形例の要部を拡大して示す図である。図１９は回転子の第７の変形例を示す斜視図である。そして、図２０は回転子の第８の変形例を示す斜視図である。

この実施の形態に係る回転電機１は、例えば、図１に示すようなエレベータの巻上機に適用される。図１に示すエレベータの巻上機は、実施の形態に係る回転電機１に、フレームと後述するシーブ１０とを装着したものである。

回転電機１は、固定子１００及び回転子２００を備えている。固定子１００は、円環状を呈する。回転子２００は、固定子１００の内側に配置される。固定子１００と回転子２００との間には、磁気的空隙部が存在する。

固定子１００は、固定子フレーム１１０と固定子コア１２０とを備えている。固定子コア１２０は、円環状を呈する。固定子コア１２０には、電機子コイル１３０が巻装されている。固定子フレーム１１０は、固定子コア１２０を外周側から支持している。固定子フレーム１１０の中央には、シャフト３００の一端が固定されている。

回転子２００は、回転子フレーム２１０と回転子コア２２０とを備えている。回転子フレーム２１０は、シャフト３００の他端側にベアリング２０を介して回転可能に接続されている。回転子フレーム２１０には、回転子コア２２０がボルト２２５により固定されている。回転子コア２２０は、固定子コア１２０に内側から対向するように配置される。回転子コア２２０は、円環状を呈する。このようにして、回転子２００は、回転軸であるシャフト３００を中心にして回転可能に設けられている。

回転子フレーム２１０には、シーブ１０が固定されている。シーブ１０の外周には、エレベータの主ロープが巻き掛けられる。主ロープの一端には、エレベータの乗りかごが連結されている。主ロープの他端には、釣合い重りが連結されている。このようにして、乗りかご及び釣合い重りは、主ロープによりつるべ状に吊持されている。回転電機１が動作すると、回転子２００及びシーブ１０は一体となって回転する。このシーブ１０の回転により、主ロープが移動して、乗りかご及び釣合い重りが互いに反対方向に昇降する。

次に、図２を参照しながら、固定子１００及び回転子２００の構成について説明を続ける。固定子コア１２０は、コアバック部１２１及びティース部１２２を有している。固定子コア１２０は、磁性体からなる。コアバック部１２１は、円環状を呈する。ティース部１２２は、周方向に間隔を空けてコアバック部１２１から径方向に延びて複数設けられる。

そして、それぞれのティース部１２２の間には、スロットが形成される。図２に示す構成例では、ティース部１２２の個数は３６個である。また、スロットの個数も同じく３６個である。電機子コイル１３０は、固定子コアの３６個のティース部１２２のそれぞれに集中巻で巻装される。ティース部１２２に巻装された電機子コイル１３０は、各スロットに収容される。図２では、それぞれのティース部１２２に、反時計回りに１、２、３、…、３６と番号を振っている。

それぞれの電機子コイル１３０は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のいずれかの電源と接続されている。それぞれの電機子コイル１３０について、巻極性を「＋」又は「－」で示し、位相を「Ｕ」、「Ｖ」又は「Ｗ」で示す表記方法によれば、電機子コイル１３０は、図２に示すように、＋Ｕ１１、－Ｕ１２、＋Ｕ１３、＋Ｖ１１、－Ｖ１２、＋Ｖ１３、＋Ｗ１１、－Ｗ１２、＋Ｗ１３、＋Ｕ２１、－Ｕ２２、＋Ｕ２３、＋Ｖ２１、－Ｖ２２、＋Ｖ２３、＋Ｗ２１、－Ｗ２２、＋Ｗ２３、＋Ｕ３１、－Ｕ３２、＋Ｕ３３、＋Ｖ３１、－Ｖ３２、＋Ｖ３３、＋Ｗ３１、－Ｗ３２、＋Ｗ３３、＋Ｕ４１、－Ｕ４２、＋Ｕ４３、＋Ｖ４１、－Ｖ４２、＋Ｖ４３、＋Ｗ４１、－Ｗ４２、＋Ｗ４３の順に並んでいる。

これらのうち、Ｕ相の電機子コイル１３０は、＋Ｕ１１、－Ｕ１２、＋Ｕ１３、＋Ｕ２１、－Ｕ２２、＋Ｕ２３、＋Ｕ３１、－Ｕ３２、＋Ｕ３３、＋Ｕ４１、－Ｕ４２、＋Ｕ４３の１２個である。また、Ｖ相の電機子コイル１３０は、＋Ｖ１１、－Ｖ１２、＋Ｖ１３、＋Ｖ２１、－Ｖ２２、＋Ｖ２３、＋Ｖ３１、－Ｖ３２、＋Ｖ３３、＋Ｖ４１、－Ｖ４２、＋Ｖ４３の１２個である。そして、Ｗ相の電機子コイル１３０は、＋Ｗ１１、－Ｗ１２、＋Ｗ１３、＋Ｗ２１、－Ｗ２２、＋Ｗ２３、＋Ｗ３１、－Ｗ３２、＋Ｗ３３、＋Ｗ４１、－Ｗ４２、＋Ｗ４３の１２個である。これらの電機子コイル１３０は、まず、それぞれの位相毎にまとまるように接続される。その上で、各相の電機子コイル１３０が１つに結線される。

回転子コア２２０は、軟磁性体からなる。回転子コア２２０は、複数の磁極２２２を有している。磁極２２２は、永久磁石からなる。複数の磁極２２２は、周方向において等間隔に配置されている。図２に示す構成例では、回転子２００の磁極２２２の個数は、４０個である。

なお、回転電機１の極数とスロット数は、ここで説明した４０極３６スロットに限られない。

図３に示すように、回転子コア２２０は、回転軸であるシャフト３００に沿った方向において第１のコア群４０１と第２のコア群４０２の２つに分割されている。そして、第１のコア群４０１及び第２のコア群４０２のそれぞれは、周方向において予め定められた分割個数に分割された分割コア２２１を備えている。分割個数は、２個以上である。ここで説明する構成例では、分割個数は１０個である。分割コア２２１のそれぞれは、同一の形状を有している。

図４に示すように、回転子フレーム２１０には、前述の分割個数だけフレーム側基準線Ｐが予め設定されている。フレーム側基準線Ｐは、周方向において等間隔に配置されている。なお、フレーム側基準線Ｐは視認できない仮想的な線であってもよい。すなわち、フレーム側基準線Ｐを、回転子フレーム２１０に刻印等で視認できるように示す必要はない。

また、それぞれの分割コア２２１には、コア側基準線Ｑが予め設定されている。コア側基準線Ｑは視認できない仮想的な線であってもよい。すなわち、コア側基準線Ｑを、分割コア２２１に刻印等で視認できるように示す必要はない。

それぞれの分割コア２２１のコア側基準線Ｑは、当該分割コア２２１の周方向における中心からずれて配置されている。分割コア２２１の周方向における中心とは、分割コア２２１の周方向における一方の端面Ｃ１と他方の端面Ｃ２との間を２等分する位置である。したがって、コア側基準線Ｑと端面Ｃ１とのなす角度をψ１、コア側基準線Ｑと端面Ｃ２とのなす角度をψ２とすると、ψ１≠ψ２である。

１つの分割コア２２１には、１つ以上、望ましくは複数の磁極２２２が設けられている。ここで説明する構成例では、１つの分割コア２２１に４つの磁極２２２が設けられている。それぞれの磁極２２２には磁極中心があり、これら４つの磁極２２２の中心位置を周方向において平均したものを、図４中のＢで示している。そして、この分割コア２２１の磁極２２２の周方向における平均位置Ｂは、当該分割コア２２１のコア側基準線Ｑからずれて配置されている。すなわち、磁極２２２の周方向における平均位置Ｂと、コア側基準線Ｑとがなす角度φは０°でない。

また、分割コア２２１に設けられる個々の磁極２２２について、図５に示すように、まず、コア側基準線Ｑの最も近くに位置する磁極２２２の磁極中心線Ｄ１とする。また、同図に示すように、コア側基準線Ｑの最も近くに位置する磁極２２２と隣り合う２つの磁極２２２のうち、コア側基準線Ｑに近い方の磁極２２２の磁極中心線Ｄ２とする。そして、磁極中心線Ｄ１とコア側基準線Ｑとがなす角度をθ１とし、磁極中心線Ｄ２とコア側基準線Ｑとがなす角度をθ２とすると、θ１＜θ２が成り立つ。このような角度関係となる２以上の磁極２２２を１つの分割コア２２１に設けることで、必要な分割コア２２１の数を少なくできる。

第１のコア群４０１と第２のコア群４０２は、以上のようにして構成された同形状の分割コア２２１によって構成されている。そして、第１のコア群４０１の分割コア２２１と第２のコア群４０２の分割コア２２１とは、シャフト３００に沿った方向において互いに反転した向きで配置される。

また、第１のコア群４０１及び第２のコア群４０２を構成するそれぞれの分割コア２２１は、フレーム側基準線Ｐの１つにコア側基準線Ｑを合わせて配置される。

回転子フレーム２１０には、溝部２１１が形成されている。溝部２１１は、回転軸であるシャフト３００と平行に形成される。溝部２１１は、前述の分割個数と同じ組数だけ設けられる。すなわち、溝部２１１は、フレーム側基準線Ｐと同数の組だけ設けられる。ここで説明する構成例では、溝部２１１は、２本で１組であり、全部で１０組２０本設けられている。溝部２１１の各組は、周方向において等間隔に配置されている。

それぞれの分割コア２２１には、突出部２２３が設けられている。突出部２２３は、分割コア２２１から回転子フレーム２１０側に突出している。突出部２２３は、回転軸であるシャフト３００と平行に延びている。それぞれの分割コア２２１には、突出部２２３が１組設けられる。１組の突出部２２３の本数は、１組の溝部２１１の本数と同じである。したがって、ここで説明する構成例では、１つの分割コア２２１には、１組２本の突出部２２３が設けられている。

突出部２２３は、溝部２１１内に配置することができる。そして、分割コア２２１の突出部２２３を溝部２１１内に配置することで、当該分割コア２２１のコア側基準線Ｑがフレーム側基準線Ｐと一致して配置されるようになっている。したがって、突出部２２３と溝部２１１とを用いることで、分割コア２２１を回転子フレーム２１０に取り付ける際に、分割コア２２１のコア側基準線Ｑがフレーム側基準線Ｐと一致するように容易に位置決めできる。

１組の突出部２２３は、分割コア２２１のコア側基準線Ｑについて対称に配置される。このため、分割コア２２１のシャフト３００方向の向きを反転させても、突出部２２３を溝部２１１内に配置することができる。

この際、図６に示すように、互いに隣接する第１のコア群４０１の分割コア２２１の突出部２２３と第２のコア群４０２の分割コア２２１の突出部２２３は、同一の溝部２１１内に配置される。このため、回転子フレーム２１０に設ける溝部２１１の数を少なくできる。したがって、回転子フレーム２１０の製造に必要な加工を少なくでき、加工コストを抑制することが可能である。

前述したように、それぞれの分割コア２２１において、コア側基準線Ｑと磁極平均位置Ｂとは、ずれている。そして、第１のコア群４０１の分割コア２２１と第２のコア群４０２の分割コア２２１とは、シャフト３００方向において反転した向きであり、かつ、どちらのコア群の分割コア２２１のコア側基準線Ｑも、フレーム側基準線Ｐと一致している。このため、シャフト３００方向において隣接する第１のコア群４０１の分割コア２２１の磁極平均位置Ｂと、第２のコア群４０２の分割コア２２１の磁極平均位置Ｂとは、フレーム側基準線Ｐを中心にして互い反対側に配置される。したがって、第１のコア群４０１と第２のコア群４０２とで周方向において磁極平均位置Ｂがずれる。すなわち、磁極位置について段スキュー構造となる。

前述したように、磁極平均位置Ｂとコア側基準線Ｑとがなす角度φは０°でない。この角度φは、分割コア２２１を回転子フレーム２１０に取り付けた状態において、分割コア２２１の磁極２２２の周方向における平均位置Ｂとフレーム側基準線Ｐとがシャフト３００に垂直な投影面上でシャフト３００の回転軸を中心にしてなす角度である。第１のコア群４０１の分割コア２２１の磁極平均位置Ｂと、第２のコア群４０２の分割コア２２１の磁極平均位置Ｂとは、フレーム側基準線Ｐを中心にして互い反対側に配置される。このため、段スキューによる磁極平均位置Ｂのずれは、２φになる。この２φが１８０°となると磁極位置がシャフト３００を挟んで正反対となるため、段スキュー構造にはならない。そこで、角度φについて０°＜φ＜９０°を満たすようにすることで、磁極位置を段スキュー構造とすることができる。

また、前述したように、それぞれの分割コア２２１において、コア側基準線Ｑは当該分割コア２２１の中心からずれている。そして、第１のコア群４０１の分割コア２２１と第２のコア群４０２の分割コア２２１とは、シャフト３００方向において反転した向きであり、かつ、どちらのコア群の分割コア２２１のコア側基準線Ｑも、フレーム側基準線Ｐと一致している。このため、第１のコア群４０１の分割コア２２１の端面Ｃ１、Ｃ２と、第２のコア群４０２の分割コア２２１の端面Ｃ１、Ｃ２とは、周方向においてずれる。すなわち、回転子コア２２０の周方向における分割面についても、段スキュー構造となる。したがって、回転子コア２２０分割面に起因する磁束の乱れの位相を軸方向で異ならせ、トルク脈動を低減できる。

それぞれの分割コア２２１には、貫通孔２２４が形成されている。ここで説明する構成例では、１つの分割コア２２１に貫通孔２２４が２つ設けられている。それぞれの分割コア２２１は、貫通孔２２４に通されたボルトにより回転子フレーム２１０に締結される。１つの分割コア２２１における貫通孔２２４の位置は、当該分割コア２２１のコア側基準線Ｑについて対称に配置される。

このため、互いに反転した向きの分割コア２２１同士を、コア側基準線Ｑが一致するように重ねると、これらの分割コア２２１の貫通孔２２４が同じ位置に重なる。つまり、第１のコア群４０１と第２のコア群４０２の分割コア２２１の貫通孔２２４が重なる。したがって、第１のコア群４０１と第２のコア群４０２の両方の分割コア２２１で、ボルトを共通させることができる。なお、図２では貫通孔２２４の図示を省略している。

このように、この実施の形態に係る回転電機１によれば、回転子コア２２０が分割されているため、例えば１つの材料から円環状の回転子コア２２０を打ち抜いて製造する場合と比較して、材料歩留まりを向上できる。また、全く同じ形状の分割コア２２１を軸方向において反転させて用いることで、磁極及び回転子コア２２０分割面の両方で段スキュー構造を実現できる。この際、さらに、反転させた分割コア２２１同士のボルト挿通孔（貫通孔２２４）が重なるため、より少ないボルト本数で分割コア２２１を回転子フレーム２１０に固定でき、組立性を向上できる。したがって、回転子コア２２０の磁極及び分割面によるトルク脈動の増大を抑制できるとともに、製造時における材料歩留まりと組立性を向上することが可能である。

なお、図７に示すように、分割コア２２１を回転子フレーム２１０に取り付けた状態において、貫通孔２２４は、当該分割コア２２１の突出部２２３とシャフト３００の中心（回転軸）とを結ぶ直線Ｅの延長上に配置される。このようにすることで、貫通孔２２４と突出部２２３及び溝部２１１の公差の基準を同一にできる。したがって、公差管理が容易となり、製造性を向上できる。

次に、図８から図２０を参照しながら、この実施の形態に係る回転電機１の変形例についていくつか説明する。まず、図８及び図９に示すのは、この実施の形態に係る回転電機１の第１の変形例である。この第１の変形例では、溝部２１１を蟻溝にしている。すなわち、溝部２１１の幅は、シャフト３００側に近づくほど大きくなる。そして、突出部２２３も、これに対応して「蟻ほぞ」になっている。このようにすることで、分割コア２２１が回転子フレーム２１０に対し径方向に移動しにくくできる。このため、組立時の位置決めが容易になるとともに、分割コア２２１と回転子フレーム２１０の接続をより強固にできる。

次に、図１０及び図１１に示すのは、この実施の形態に係る回転電機１の第２の変形例である。この第２の変形例は、キー５０１を用いて回転子フレーム２１０に対する分割コア２２１の位置決めを行うようにしたものである。第２の変形例では、それぞれの分割コア２２１には、突出部２２３に代えてキー溝５０２が形成されている。そして、分割コア２２１のキー溝５０２と回転子フレーム２１０の溝部２１１とを向かい合わせてできた孔に、キー５０１を挿し込むことで、回転子フレーム２１０に対して分割コア２２１が位置決めされる。この構成例によれば、分割コア２２１に突出部２２３を設ける必要がなく、材料歩留まりを向上できる。

図１２に示すのは、この実施の形態に係る回転電機１の第３の変形例である。この第３の変形例は、複数のシート状の部材を積層して、分割コア２２１を構成したものである。同図に示す構成例では、１つの分割コア２２１は８枚のコアシートを有している。そして、第１のコア群４０１と第２のコア群４０２の２段の分割コア２２１で、合計１８枚のコアシートが積層されることになる。この構成例によれば、回転子に発生する渦電流を低減し、回転電機の損失を低減できる。なお、分割コア２２１が有するコアシートの枚数は、８枚に限られない。

図１３及び図１４に示すのは、この実施の形態に係る回転電機１の第４の変形例である。この第４の変形例では、それぞれの分割コア２２１において、周方向に磁石２２６と空隙２２７とが交互かつ等間隔に配置される。それぞれの磁石２２６は、直方体状を呈し、全て同じ極である。空隙２２７においては、軟磁性体である分割コア２２１と当該空隙２２７とが磁路となり磁極が形成される。このため、この構成例は、コンシクエントポール構造であるといえる。この構成例によれば、磁石の使用量を少なくし、部品コストの低減を図ることができる。

図１５及び図１６に示すのは、この実施の形態に係る回転電機１の第５の変形例である。この第５の変形例では、１つの磁極につき、平板形状を呈する２つ磁石２２６をＶ字状に配置したものである。Ｖ字状に磁石２２６を埋め込んで磁極を構成することで、回転電機１の出力に寄与する磁束の量を増加させることができる。

図１７及び図１８に示すのは、この実施の形態に係る回転電機１の第６の変形例である。この第６の変形例は、回転電機１を表面磁石型モータとしてものである。すなわち、この第６の変形例では、分割コア２２１の磁気的空隙部側すなわち外周表面に磁石２２６を貼り付けて磁極を構成している。この構成例によれば、分割コア２２１の磁気飽和に起因するトルク脈動を抑制でき、トルク脈動のさらなる低減を図ることが可能である。

図１９に示すのは、この実施の形態に係る回転電機１の第７の変形例である。この第７の変形例では、前述の分割個数が２０である。すなわち、第１のコア群４０１及び第２のコア群４０２のそれぞれは、２０個の分割コア２２１を有する。また、図２０に示すのは、この実施の形態に係る回転電機１の第８の変形例である。この第８の変形例では、前述の分割個数が５である。すなわち、第１のコア群４０１及び第２のコア群４０２のそれぞれは、５個の分割コア２２１を有する。

これらの第７及び第８の変形例のように、前述の分割個数を変更しても同様の効果が得られる。なお、この分割個数は、ここで説明した５、１０又は２０個に限られず、２個以上であればよい。

なお、ここで説明した回転電機１は、固定子１００が外径側、回転子２００が内径側に配置された内転式であるが、これに限られない。すなわち、固定子が外径側で、回転子が内径側に配置された外転式の回転電機であってもよい。

この発明は、回転子コアが分割された内転式又は外転式の回転電機に利用できる。

１ 回転電機
１０ シーブ
２０ ベアリング
１００ 固定子
１１０ 固定子フレーム
１２０ 固定子コア
１２１ コアバック部
１２２ ティース部
１２３ スロット
１３０ 電機子コイル
２００ 回転子
２１０ 回転子フレーム
２１１ 溝部
２２０ 回転子コア
２２１ 分割コア
２２２ 磁極
２２３ 突出部
２２４ 貫通孔
２２５ ボルト
２２６ 磁石
２２７ 空隙
３００ シャフト
４０１ 第１のコア群
４０２ 第２のコア群
５０１ キー
５０２ キー溝
Ｐ フレーム側基準線
Ｑ コア側基準線

Claims (6)

1. 固定子と、
   回転軸を中心にして回転可能に設けられ、前記固定子と磁気的空隙部を介して配置された回転子と、を備え、
   前記固定子は、
   円環状のコアバック部及び周方向に間隔を空けて前記コアバック部から径方向に延びたティース部を有する固定子コアと、
   前記固定子コアに巻装された複数のコイルと、を備え、
   前記回転子は、
   前記回転軸と接続された回転子フレームと、
   前記回転子フレームに固定され、磁極を有する回転子コアと、を備え、
   前記回転子コアは、前記回転軸に沿った方向において第１のコア群と第２のコア群の２つに分割され、
   前記第１のコア群及び前記第２のコア群のそれぞれは、周方向に２以上の分割個数に分割された分割コアを備え、
   前記回転子フレームには、前記分割個数だけフレーム側基準線が予め設定され、
   それぞれの前記分割コアには、コア側基準線が予め設定され、
   それぞれの前記分割コアは、前記フレーム側基準線の１つに前記コア側基準線を合わせて配置され、
   前記コア側基準線は、前記分割コアの周方向における中心からずれて配置され、
   前記分割コアの前記磁極の周方向における平均位置は、当該分割コアの前記コア側基準線からずれて配置され、
   それぞれの前記分割コアは、前記分割コアに形成された貫通孔に通されたボルトにより前記回転子フレームに締結され、
   １つの前記分割コアにおける前記貫通孔の位置は、当該分割コアの前記コア側基準線について対称に配置され、
   前記第１のコア群の前記分割コアと前記第２のコア群の前記分割コアとは、前記回転軸に沿った方向において互いに反転した向きで配置される回転電機。
2. 前記分割コアを前記回転子フレームに取り付けた状態において、前記分割コアの磁極の周方向における平均位置と前記フレーム側基準線とが前記回転軸に垂直な投影面上で前記回転軸を中心にしてなす角度φは、０°＜φ＜９０°を満たす請求項１に記載の回転電機。
3. それぞれの前記分割コアは、複数の前記磁極を有する請求項１又は請求項２に記載の回転電機。
4. 前記回転子フレームには、前記回転軸と平行に溝部が形成され、
   前記分割コアは、前記回転子フレーム側に突出し、前記回転軸と平行に延びて設けられた突出部を備え、
   前記分割コアの前記突出部を前記溝部内に配置することで、当該分割コアの前記コア側基準線が前記フレーム側基準線と一致して配置される請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の回転電機。
5. 互いに隣接する前記第１のコア群の前記分割コアの前記突出部と前記第２のコア群の前記分割コアの前記突出部は、同一の前記溝部内に配置される請求項４に記載の回転電機。
6. 前記貫通孔は、前記分割コアを前記回転子フレームに取り付けた状態において、当該分割コアの前記突出部と前記回転軸とを結ぶ直線の延長上に配置される請求項４又は請求項５に記載の回転電機。

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