KR20230084595A

KR20230084595A - 전동기

Info

Publication number: KR20230084595A
Application number: KR1020237017990A
Authority: KR
Inventors: 유 다카무라; 자이니 아리프; 사토히로 히라노
Original assignee: 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2021-03-23
Filing date: 2021-03-23
Publication date: 2023-06-13
Also published as: JP7080409B1; KR102583430B1; CN116569457B; JPWO2022201313A1; WO2022201313A1; CN116569457A

Abstract

전동기(50)는 계자와 전기자를 구비한다. 전기자는 코어백(11)과, 코어백(11)으로부터 계자의 쪽으로 연장된 복수의 티스(13)와, 복수의 티스(13)에 장착된 3상의 코일(14)을 가진다. 복수의 티스(13)는 3상 중 1상의 코일(14)만이 장착된 티스(13)와, 3상 중 복수의 상의 코일(14)이 장착된 티스(13)를 포함한다. 서로 이웃하는 티스(13)끼리는, 코일(14)이 배치되는 슬롯을 구성한다. 전기자에 있어서의 티스(13)의 수는, 3의 배수 이외의 정수이다. 복수의 티스(13)가 늘어서져 있는 제1 방향과 계자 및 전기자가 마주보는 제2 방향을 포함하는 단면에 있어서의, 슬롯의 면적에 대한 코일(14)의 단면적의 비를 나타내는 점적률이, 복수의 티스(13)에 의해 구성되는 복수의 슬롯 각각에 있어서 일정하다.

Description

전동기

본 개시는 티스와, 티스에 장착된 코일을 가지는 전동기에 관한 것이다.

종래, 회전자의 자극의 수를 P, 고정자의 티스의 수를 N, P 및 N의 최대 공약수를 C라고 하고, N/C=P/C±1, 또한 N/C를 3의 배수 이외의 정수로 하는 것에 의해서, 코깅 토크를 저감 가능하게 한 전동기가 알려져 있다. 이러한 전동기에 관해, 특허 문헌 1에는, 3상 중 1상만의 코일이 장착된 티스에 있어서의 권수(卷數)를, 3상 중 복수의 상의 코일이 장착된 각 티스에 있어서의 상 마다의 권수의 합계와는 상이하게 하는 것에 의해서, 토크 리플을 저감 가능하게 하는 것이 개시되어 있다.

특허 문헌 1: 국제 공개 제2019/008848호

특허 문헌 1의 전동기에 있어서, 서로 이웃하는 티스끼리에 의해 구성되는 슬롯에는, 1상만의 코일, 또는 복수의 상의 코일이 배치된다. 특허 문헌 1의 기술에 의하면, 고정자의 각 슬롯에 배치되는 코일의 합계 권수가 슬롯마다 상이하기 때문에, 코일의 점적율(占積率)에 편차가 존재하게 된다. 다른 슬롯에 비해 점적율이 낮은 슬롯에서는, 코일의 저항이 커지는 것에 의해서, 코일의 발열량이 커진다. 이 때문에, 특허 문헌 1의 기술에서는, 코일의 발열량이 커진다고 하는 문제가 있었다.

본 개시는 상기를 감안하여 이루어진 것으로서, 코일의 발열량을 저감 가능하게 하는 전동기를 얻는 것을 목적으로 한다.

상술한 과제를 해결하여, 목적을 달성하기 위해서, 본 개시에 따른 전동기는, 계자와, 계자를 마주보게 하여 배치된 전기자를 구비한다. 전기자는 코어백과, 코어백으로부터 계자의 쪽으로 연장된 복수의 티스와, 복수의 티스에 장착된 3상의 코일을 가진다. 복수의 티스는 3상 중 1상의 코일만이 장착된 티스와, 3상 중 복수의 상의 코일이 장착된 티스를 포함한다. 서로 이웃하는 티스끼리는, 코일이 배치되는 슬롯을 구성한다. 전기자에 있어서의 티스의 수는, 3의 배수 이외의 정수이다. 복수의 티스가 늘어서져 있는 제1 방향과 계자 및 전기자가 마주보는 제2 방향을 포함하는 단면에 있어서의, 슬롯의 면적에 대한 코일의 단면적의 비를 나타내는 점적률이, 복수의 티스에 의해 구성되는 복수의 슬롯 각각에 있어서 일정하다.

본 개시에 따른 전동기는, 코일의 발열량을 저감시킬 수 있다고 하는 효과를 달성한다.

도 1은 실시 형태 1에 따른 전동기의 단면도이다.
도 2는 실시 형태 1의 비교예에 따른 전동기의 단면도이다.
도 3은 실시 형태 1에 있어서 각 티스에 장착되어 있는 코일의 권수의 예를 나타내는 도면이다.
도 4는 실시 형태 1의 비교예에 있어서의 각 슬롯에 대해서, 슬롯의 합계 권수, 슬롯 면적 및 점적율의 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 실시 형태 1에 있어서의 각 슬롯에 대해서, 슬롯의 합계 권수, 슬롯 면적 및 점적율의 예를 나타내는 도면이다.
도 6은 실시 형태 1에 따른 전동기에 의한 저항의 저감에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 실시 형태 2에 따른 전동기의 단면도이다.
도 8은 실시 형태 2의 비교예에 따른 전동기의 단면도이다.
도 9는 실시 형태 2에 있어서 각 티스에 장착되어 있는 코일의 권수의 예를 나타내는 도면이다.
도 10은 실시 형태 2에 있어서의 각 슬롯에 대해서, 슬롯의 합계 권수, 슬롯 면적 및 점적율의 예를 나타내는 도면이다.
도 11은 실시 형태 2에 따른 전동기에 의한 저항의 저감에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 실시 형태 3에 따른 전동기의 단면도이다.
도 13은 실시 형태 3의 비교예에 따른 전동기의 단면도이다.
도 14는 실시 형태 3에 있어서 각 티스에 장착되어 있는 코일의 권수의 예를 나타내는 도면이다.
도 15는 실시 형태 3에 있어서의 각 슬롯에 대해서, 슬롯의 합계 권수, 슬롯 면적 및 점적율의 예를 나타내는 도면이다.
도 16은 실시 형태 3에 따른 전동기에 의한 저항의 저감에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 실시 형태 4에 따른 전동기의 단면도이다.
도 18은 실시 형태 4의 비교예에 따른 전동기의 단면도이다.
도 19는 실시 형태 4에 있어서 각 티스에 장착되어 있는 코일의 권수의 예를 나타내는 도면이다.
도 20은 실시 형태 4에 있어서의 각 슬롯에 대해서, 슬롯의 합계 권수, 슬롯 면적 및 점적율의 예를 나타내는 도면이다.
도 21은 실시 형태 4에 따른 전동기에 의한 저항의 저감에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 22는 실시 형태 5에 따른 전동기의 단면도이다.
도 23은 실시 형태 6에 따른 전동기의 단면도이다.
도 24는 실시 형태 7에 따른 전동기의 단면도이다.
도 25는 실시 형태 8에 따른 전동기의 단면도이다.
도 26은 실시 형태 8의 비교예에 따른 전동기의 단면도이다.

이하에, 실시 형태에 따른 전동기를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다.

실시 형태 1.

도 1은 실시 형태 1에 따른 전동기(50)의 단면도이다. 전동기(50)는 가동자(1)와 고정자(2)를 가진다. 가동자(1)는 고정자(2)를 마주보게 하여 배치되어 있다. 고정자(2)는 계자이다. 가동자(1)는 계자와의 상호작용에 의한 추진력을 얻기 위한 전기자이다. 가동자(1)는 고정자(2)에 대해서 직선 방향으로 이동 가능하다. 전동기(50)는 가동자(1)를 직선 동작시키는 직동(直動) 전동기이다.

고정자(2)는 가동자(1)의 진행 방향을 긴 방향으로 하는 구조체이다. 고정자(2)는 고정자 철심과, 고정자 철심의 표면에 마련된 복수의 영구 자석(21) 및 장착 시트(22)를 가진다. 고정자 철심의 도시는 생략한다. 각 영구 자석(21)은 고정자 철심의 표면의 장착 시트(22)에 첩부되어 있다. 실시 형태 1에서는, 고정자(2)는 4개의 영구 자석(21)을 가진다. 4개의 영구 자석(21)은 고정자(2)의 긴 방향으로 늘어서져 있다.

가동자(1)는 가동자 철심과, 가동자 철심에 장착된 복수의 코일(14)을 가진다. 가동자 철심은 가동자(1)의 진행 방향으로 연장된 코어 백(11)과, 코어 백(11)으로부터 고정자(2)의 쪽으로 연장된 복수의 티스(13)를 가진다. 실시 형태 1에서는 가동자(1)는, 5개의 티스(13)를 가진다. 5개의 티스(13)는 가동자(1)의 진행 방향으로 늘어서져 있다. 각 티스(13) 중 계자측의 선단부는, 스트레이트 모양이다. 각 코일(14)은 티스(13)에 도선이 집중적으로 권회되는 것에 의해서 구성되어 있다. 코일(14)이 배치되는 슬롯은, 가동자(1)의 진행 방향에 있어서 티스(13)와 서로 이웃하는 부분이다. 서로 이웃하는 티스(13)끼리는, 슬롯을 구성한다.

가동자(1)에는, 3상 교류 전원으로부터 전압이 인가된다. 3상 교류 전원의 도시는 생략한다. 가동자(1)의 자극의 수인 자수(磁數)를 P, 가동자(1)의 티스(13)의 수를 N, P 및 N의 최대 공약수를 C라고 한다. 실시 형태 1에서는, P=4, N=5, C=1이다. 실시 형태 1에서는, N/C=P/C±1이 성립된다. 또, P는 2의 자연수배의 정수이다. N/C은 3의 배수 이외의 정수이다. 즉, N은 3의 배수 이외의 정수이다. 전동기(50)는 이들 조건을 만족하는 것에 의해서, 코깅 토크를 저감시킬 수 있다.

실시 형태 1에서는, 가동자(1)의 각 티스(13)에, 편의적으로 티스 번호를 할당한다. 각 티스(13)에는, 도 1에 있어서 왼쪽에서 오른쪽을 향해서, 각각 티스 번호인 t1, t2, t3, t4, t5가 할당되어 있다. 또, 가동자(1)의 각 슬롯에, 편의적으로 슬롯 번호를 할당한다. 각 슬롯에는, 도 1에 있어서 왼쪽에서 오른쪽을 향해서, 각각 슬롯 번호인 s1－1, s2, s3, s4, s5, s1－2가 할당되어 있다.

슬롯을 구성하는 티스(13)끼리에 있어서의, 티스(13)의 중심 위치의 사이의 길이를, 티스 피치라고 칭한다. 티스 피치는, 복수의 티스(13)가 늘어서져 있는 방향인 제1 방향의 길이이다. 제1 방향은 가동자(1)의 진행 방향이기도 하다. 실시 형태 1에서는, 복수의 티스(13)의 각 티스 피치에, 편의적으로 티스 피치 번호를 할당한다. 각 티스 피치에는, 도 1에 있어서 왼쪽에서 오른쪽을 향해서, 각각 티스 피치 번호인 p1－1, p2, p3, p4, p5, p1－2가 할당되어 있다.

5개의 티스(13)에는, 3상의 코일(14)이 장착되어 있다. t1의 티스(13)에는, －U상의 코일(14)이 장착되어 있다. t2의 티스(13)에는, －V상의 코일(14)이 장착되어 있다. t3의 티스(13)에는, ＋V상의 코일(14)과 -W상의 코일(14)이 장착되어 있다. t4의 티스(13)에는, ＋W상의 코일(14)이 장착되어 있다. t5의 티스(13)에는, ＋U상의 코일(14)이 장착되어 있다. 「＋」과「－」는, 코일(14)의 감는 방향을 나타낸다. 또한, 도 1에 나타내는, U－, V－, V＋, W－, W＋, U＋는, 각각, －U상, －V상, ＋V상, －W상, ＋W상, ＋U상을 나타낸다.

t1, t2, t4, t5의 각 티스(13)는, 1상의 코일(14)만이 장착된 티스(13)이다. t3의 티스(13)는, 2상의 코일(14)이 장착된 티스(13)이다. 즉, 가동자(1)의 복수의 티스(13)는 3상 중 1상의 코일(14)만이 장착된 티스(13)와, 3상 중 복수의 상의 코일(14)이 장착된 티스(13)를 포함한다. 기준 위치 A는 t3의 티스(13)의 중심 위치이다. t3의 티스(13)는 5개의 티스(13) 중 제1 방향에 있어서의 중심의 티스(13)이다. 도 1에는, 고정자(2)의 긴 방향에 있어서의 고정자(2)의 중심 위치에 기준 위치 A가 일치하고 있는 상태를 나타내고 있다. 고정자(2)의 중심 위치는, 복수의 영구 자석(21) 중 중심에 위치하는 2개의 영구 자석(21)의 사이의 위치이다.

5개의 티스(13)에 장착된 모든 코일(14)의 선지름은 동일하다. 즉, 가동자(1)의 모든 코일(14)은, 동일한 지름의 도선에 의해 형성되어 있다. 이것에 의해, 서로 상이한 지름의 도선에 의해서 상 마다의 코일(14)을 형성할 필요가 있는 경우에 비해, 가동자(1)의 제조에 걸리는 시간을 단축할 수 있어, 가동자(1)의 생산성을 향상시킬 수 있다.

여기서, 실시 형태 1에 따른 전동기(50)의 상세를 설명하기 전에, 실시 형태 1의 비교예에 따른 전동기의 구성을 설명한다. 도 2는 실시 형태 1의 비교예에 따른 전동기(51)의 단면도이다. 전동기(51)의 가동자(1)는, 코일(14)이 배치되어 있지 않은 영역(12)을 가진다.

도 3은 실시 형태 1에 있어서 각 티스(13)에 장착되어 있는 코일(14)의 권수의 예를 나타내는 도면이다. 도 3에 나타내는 권수의 예는, 비교예의 경우와, 후술하는 실시 형태 1의 경우에 있어서 공통인 것으로 한다. 도 3에는, 각 티스(13)에 있어서의 상 마다의 코일(14)의 권수와 각 티스(13)의 합계 권수를 나타낸다. 도 3에 나타내는 권수는, 복수의 티스(13) 전체의 권수를 기초로 규격화된 권수로 한다. 도 3에 나타내는 합계 권수는, 복수의 티스(13) 전체의 권수를 기초로 규격화된 합계 권수로 한다. 즉, 가동자(1)의 전체에 있어서의 권수에 대한 비에 의해서, 각 티스(13)의 권수와 합계 권수를 나타낸다.

t2, t4의 각 티스(13)에 있어서의 합계 권수는, 복수의 티스(13) 각각에 있어서의 합계 권수의 평균값인 0.20보다도 크다. 한편, t1, t3, t5의 각 티스(13)에 있어서의 합계 권수는, 복수의 티스(13) 각각에 있어서의 합계 권수의 평균값인 0.20보다도 작다.

도 4는, 실시 형태 1의 비교예에 있어서의 각 슬롯에 대해서, 슬롯의 합계 권수, 슬롯 면적 및 점적율의 예를 나타내는 도면이다. 슬롯 면적은, 제1 방향과 제2 방향을 포함하는 단면에 있어서의 슬롯의 면적이다. 제2 방향은, 가동자(1)와 고정자(2)가 마주보는 방향이다. 제2 방향은 복수의 영구 자석(21)이 배치되어 있는 면에 수직인 방향이라고도 할 수 있다. 도 1에 나타내는 단면과 도 2에 나타내는 단면은, 제1 방향과 제2 방향을 포함하는 단면이다. 또한, s1－1, s1－2의 2개의 슬롯은, 슬롯의 합계 권수, 슬롯 면적, 및 점적율의 계산에 있어서, 1개의 슬롯으로서 취급한다. s1은 s1－1의 슬롯과 s1－2의 슬롯을 나타낸다. p1는 p1－1과 p1－2의 합을 나타낸다.

도 4에 나타내는 슬롯의 합계 권수는, 복수의 슬롯 전체의 권수를 기초로 규격화된 합계 권수로 한다. 즉, 슬롯의 합계 권수는, 복수의 슬롯 전체의 권수에 대한 비에 의해서 나타내진다. 도 4에 나타내는 슬롯 면적은, 복수의 슬롯 전체의 슬롯 면적을 기초로 규격화된 슬롯 면적으로 한다. 즉, 슬롯 면적은 복수의 슬롯 전체의 슬롯 면적에 대한 비에 의해서 나타내진다. 점적율은 제1 방향과 제2 방향을 포함하는 단면에 있어서의, 슬롯 면적에 대한 코일(14)의 단면적의 비를 나타낸다. 또, 도 4에는, 각 슬롯의 근처에 위치하는 티스(13)의 티스 번호와, 각 슬롯에 대응하는 티스 피치 번호를 나타낸다.

s2, s5의 각 슬롯에 있어서의 합계 권수는, 합계 권수의 평균값인 0.20보다도 크다. 한편, s1, s3, s4의 각 슬롯에 있어서의 합계 권수는, 합계 권수의 평균값인 0.20보다도 작다. 이하, 복수의 슬롯 각각에 있어서의 합계 권수의 평균값보다도 합계 권수가 큰 슬롯을 제1 슬롯, 복수의 슬롯 각각에 있어서의 합계 권수의 평균값보다도 합계 권수가 작은 슬롯을 제2 슬롯이라고 칭한다. 실시 형태 1에서는, s2, s5의 각 슬롯은, 제1 슬롯이다. s1, s3, s4의 각 슬롯은, 제2 슬롯이다.

비교예에서는, s1, s2, s3, s4, s5의 각 슬롯의 슬롯 면적이 모두 0.20이다. 즉, 각 슬롯의 슬롯 면적은 모두 동일하다. 또, p1, p2, p3, p4, p5의 각 티스 피치는, 모두, 복수의 티스 피치의 평균값과 동등하다. 도 4에 있어서「동등함」이란, 티스 피치가 복수의 티스 피치의 평균값과 동일한 것을 나타낸다.

비교예의 경우, 각 슬롯의 슬롯 면적은 모두 동일한 것에 대해, 합계 권수가 슬롯마다 상이하다. 제1 슬롯과 동일한 슬롯 면적이 제2 슬롯에 확보되는 한편, 제2 슬롯의 합계 권수가 제1 슬롯의 합계 권수보다도 작기 때문에, 제2 슬롯에는, 코일(14)이 마련되지 않은 영역(12)이 형성된다. 영역(12)은 제2 슬롯인 s1, s3, s4의 각 슬롯에 마련된다.

이와 같이, 비교예의 경우, 각 슬롯의 점적율에는, 편차가 있다. 상술한 것처럼 모든 코일(14)의 선지름을 동일하게 하는 경우, 점적율이 가장 큰 슬롯에 맞춰 선지름이 결정된다. 이 때문에, 전동기(51)는 점적율이 가장 큰 슬롯 이외의 슬롯에 있어서의 코일(14)의 저항은, 점적율이 가장 큰 슬롯에 있어서의 코일(14)의 저항에 비해 커진다.

다음으로, 실시 형태 1에 따른 전동기(50)의 상세에 대하여 설명한다. 실시 형태 1에서는, 슬롯 면적에 대한 합계 권수의 비율이 가동자(1)의 복수의 슬롯에 있어서 일정하게 되도록, 각 티스(13)의 티스 피치가 조정되어 있다. 즉, 복수의 티스(13)에 의해 구성되는 복수의 슬롯 각각에 있어서의 점적율이 일정하다. 복수의 슬롯 각각에 있어서의 점적율이 일정하다는 것은, 복수의 슬롯 각각에 있어서의 점적율이 완전하게 동일한 경우에 한정되지 않는다. 점적율이 일정하다는 것은, 후술하는 것처럼, 가동자(1)의 구조에 기인하여 점적율이 바뀌는 경우를 가미하여 티스 피치가 조정되는 경우를 포함하는 것으로 한다.

도 5는 실시 형태 1에 있어서의 각 슬롯에 대해서, 슬롯의 합계 권수, 슬롯 면적 및 점적율의 예를 나타내는 도면이다. 도 5에 나타내는 슬롯의 합계 권수는, 복수의 슬롯 전체의 권수를 기초로 규격화된 합계 권수로 한다. 슬롯 면적은, 복수의 슬롯 전체의 슬롯 면적을 기초로 규격화된 슬롯 면적으로 한다. 실시 형태 1에서는, 각 슬롯의 합계 권수에 따라 각 티스(13)의 티스 피치가 조정되는 것에 의해서, 슬롯마다의 슬롯 면적이 조정되어 있다.

도 1에 있어서, 위치 「a」, 위치 「b」, 위치 「c」, 위치 「d」는, 복수의 티스 피치가 서로 동등하다고 가정했을 경우에 있어서의 각 티스(13)의 중심 위치를 나타낸다. 위치 「a」는 t1의 티스(13)의 해당 가정에 있어서의 중심 위치를 나타낸다. 위치 「b」는 t2의 티스(13)의 해당 가정에 있어서의 중심 위치를 나타낸다. 위치 「c」는 t4의 티스(13)의 해당 가정에 있어서의 중심 위치를 나타낸다. 위치 「d」는 t5의 티스(13)의 해당 가정에 있어서의 중심 위치를 나타낸다.

도 1에 나타내는 바와 같이, t2의 티스(13)의 중심 위치는, 위치 「b」에 대해 기준 위치 A측에 있다. 이 때문에, p3의 티스 피치는, t2의 티스(13)의 중심 위치가 위치 「b」인 경우에 있어서의 p3의 티스 피치보다도 작다. 도 5에 있어서 「소」란, 티스 피치가 복수의 티스 피치의 평균값보다도 작은 것을 나타낸다. p3의 티스 피치가 「소」인 것에 의해서, s3에 있어서의 슬롯 면적은, 복수의 슬롯 면적의 평균값보다도 작다. 도 5에 나타내는 바와 같이, s3에 있어서의 슬롯 면적은, 슬롯 면적의 평균값인 0.20보다도 작은 0.19로 조정되어 있다.

도 1에 나타내는 바와 같이, t1의 티스(13)의 중심 위치는, 위치 「a」에 대해 기준 위치 A와는 반대측에 있다. p2의 티스 피치는, t1의 티스(13)의 중심 위치가 위치 「a」인 경우에 있어서의 p2의 티스 피치보다도 크다. 도 5에 있어서 「대」란, 티스 피치가 복수의 티스 피치의 평균값보다도 큰 것을 나타낸다. p2의 티스 피치가 「대」인 것에 의해서, s2에 있어서의 슬롯 면적은, 복수의 슬롯 면적의 평균값인 0.20보다도 큰 0.22로 조정되어 있다.

p2, p3의 각 티스 피치와 마찬가지로, p1, p4, p5의 각 티스 피치도, 슬롯에 있어서의 합계 권수에 따라 조정되어 있다. 이와 같이 p1, p2, p3, p4, p5의 각 티스 피치가 조정되는 것에 의해서, 슬롯 면적에 대한 합계 권수의 비율이 복수의 슬롯 모두에 있어서 일정하게 된다.

이와 같이, 실시 형태 1에서는, 제1 슬롯을 구성하는 티스(13)끼리에 있어서, 티스 피치는, 복수의 슬롯에 있어서의 티스 피치의 평균값보다도 크다. 또, 제2 슬롯을 구성하는 티스(13)끼리에 있어서, 티스 피치는, 복수의 슬롯에 있어서의 티스 피치의 평균값보다도 작다. 이것에 의해, 슬롯 면적에 대한 합계 권수의 비율이 복수의 슬롯 모두에 있어서 일정하게 된다.

복수의 티스(13)에 장착된 모든 코일(14)의 선지름이 동일하고, 또한, 슬롯 면적에 대한 합계 권수의 비율이 복수의 슬롯 모두에 있어서 일정한 것에 의해서, 복수의 슬롯 각각에 있어서의 코일(14)의 점적율이 일정하게 된다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 각 슬롯의 점적율은, 모두 1.00이다. 즉, s1, s2, s3, s4, s5의 각 슬롯의 점적율은, 서로 동일하다. 각 슬롯의 점적율이 서로 동일한 것에 의해서, 전동기(50)는 복수의 슬롯에 있어서의 저항의 편차를 적게 하여, 복수의 슬롯 전체의 저항을 작게 할 수 있다.

도 6은 실시 형태 1에 따른 전동기(50)에 의한 저항의 저감에 대해 설명하기 위한 도면이다. 도 6에는, 비교예에 따른 전동기(51)의 저항의 값을 나타내는 막대 그래프와, 실시 형태 1에 따른 전동기(50)의 저항의 값을 나타내는 막대 그래프를 나타낸다. 저항의 값은, 전동기(51)의 저항의 값을 기준으로 하는 비에 의해서 나타내진다.

실시 형태 1에서는, 합계 권수가 평균값보다도 적은 슬롯에서는 슬롯 면적이 작고, 또한, 합계 권수가 평균값보다도 많은 슬롯에서는 슬롯 면적이 큰 것에 의해서, 각 슬롯의 점적율이 일정하게 된다. 전동기(50)는, 이와 같이 각 슬롯의 점적율이 조정되는 것에 의해서, 비교예의 경우보다도, 복수의 슬롯에 있어서의 점적율의 평균값을 증가시킬 수 있다. 전동기(50)는 비교예의 경우보다도, 코일(14)의 선지름을 확대시킬 수 있어, 저항을 저감시킬 수 있다.

여기서, 실시 형태 1에 있어서의 슬롯의 합계 권수와 티스 피치와의 관계에 대해 설명한다. 복수의 슬롯 각각에 있어서의 합계 권수의 평균값을 Na, 각 슬롯의 합계 권수를 Ns, 복수의 티스(13)에 있어서의 티스 피치의 평균값을 La라고 하고, 각 슬롯을 구성하는 티스(13)끼리의 티스 피치인 L은, 다음의 식(1)을 만족한다.

L=(Ns/Na)×La ···(1)

전동기(50)에서는, 식(1)의 관계를 기초로, 슬롯의 합계 권수에 따라 티스(13)의 티스 피치가 조정되는 것에 의해서, 슬롯 면적에 대한 합계 권수의 비율이 복수의 슬롯 모두에 있어서 일정하게 된다. 이것에 의해, 슬롯마다의 점적율이 균등하게 된다. 다만, 가동자(1)의 구조에 기인하여, 슬롯마다의 점적율이 바뀌는 경우가 있다. 점적율은, 예를 들면, 복수의 상의 코일(14)이 장착된 혼상(混相)부에 있어서의 인슐레이터의 두께에 따라 바뀌는 경우가 있을 수 있다. 실시 형태 1에서는, 이러한 점적율의 변화량에 상당하는 여유를 갖도록 하여, 티스(13)의 티스 피치가 조정되어도 된다.

점적율의 변화량을 고려하여, 제1 슬롯을 구성하는 티스(13)끼리의 티스 피치인 L1은, 다음의 식(2)을 만족하도록 조정되어도 된다. 또, 제2 슬롯을 구성하는 티스(13)끼리의 티스 피치인 L2는, 다음의 식(3)을 만족하도록 조정되어도 된다. 또한, Ns1은 제1 슬롯의 합계 권수로 한다. Ns2는 제2 슬롯의 합계 권수로 한다.

La＜L1≤(Ns1/Na)×1.2×La ···(2)

La＞L2≥(Ns2/Na)×0.8×La ···(3)

식(2) 및 식(3)은, 점적율의 0.8배 내지 1.2배의 변화량을 가미했을 경우의 관계식을 나타낸다. 실시 형태 1에서는, 식(1)을 만족하는 경우뿐만 아니라, 식(2) 및 식(3)과 같이 점적율의 변화량을 가미했을 경우도, 복수의 슬롯 모두에 있어서 점적율이 일정한 경우에 포함되는 것으로 한다. 이것에 의해, 가동자(1)의 구조에 기인하여 점적율이 바뀌는 경우라도, 저항을 저감시키기 위한 티스 피치의 조정이 가능해진다.

또한, 전동기(50)는, 각 티스(13)에 장착된 코일(14)의 권수가 도 3에 나타내는 바와 같이 설정되는 것에 한정되지 않는다. 전동기(50)는 복수의 티스(13) 중 하나 이상에 있어서의 권수가, 다른 티스(13)에 있어서의 합계 권수와는 상이한 것이면 된다. 이 경우, 전동기(50)는 각 티스(13)의 권수가 도 3에 나타내는 경우와는 달라도, 실시 형태 1에 의한 효과를 얻을 수 있다. 또, 복수의 티스(13)에 있어서의 티스 피치의 「대」 또는 「소」의 설정은, 도 5에 나타내는 것에 한정되지 않고, 임의인 것으로 한다.

복수의 티스(13)에 있어서의 코일(14)의 배치는, 가동자(1)의 진행 방향에 있어서의 상의 순서가 도 1에 나타내는 경우와 동일하면 된다. 도 1에 나타내는 경우와 상의 순서가 동일하면, 진행 방향에 있어서의 단(端)에 위치하는 상은 어느 상이어도 된다.

실시 형태 1에서는, 가동자(1)의 구성을, P=4, N=5, C=1을 만족하는 구성으로 했다. 가동자(1)는 P=4, N=5, C=1의 구성을 단위로 하여, 2개 이상의 단위를 가져도 된다. 즉, C가 1보다 큰 자연수여도 된다. 전동기(50)는 C가 1보다도 큰 자연수인 경우도, C가 1인 경우와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

복수의 티스(13) 각각은, 계자측의 선단부가 스트레이트 모양인 것에 한정되지 않는다. 티스(13)의 계자측의 선단부에는, 진행 방향으로 향하여진 돌기, 또는 패임이 형성되어 있어도 된다. 전동기(50)는, 티스(13)에 돌기 또는 패임이 형성되어 있는 경우도, 티스(13)가 스트레이트 모양인 경우와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

실시 형태 1에서는, 복수의 영구 자석(21)이 고정자 철심의 표면에서 장착 시트(22)에 첩부되는 구성에 대해 설명했지만, 전동기(50)는 복수의 영구 자석(21)이 고정자 철심의 내부에 매립되는 구성이어도 된다. 전동기(50)는 복수의 영구 자석(21)이 고정자 철심의 내부에 매립되는 경우도, 복수의 영구 자석(21)이 고정자 철심의 표면에 마련되는 경우와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

실시 형태 1에 의하면, 전동기(50)는 복수의 티스(13)의 티스 피치가 조정되는 것에 의해서, 슬롯 면적에 대한 코일(14)의 합계 권수의 비율이 복수의 슬롯에 있어서 일정하게 되어 있다. 즉, 복수의 티스(13)에 의해 구성되는 복수의 슬롯 각각에 있어서의 점적율이 일정하다. 전동기(50)는 복수의 슬롯 각각에 있어서의 점적율이 일정한 것에 의해서, 각 슬롯에 있어서의 코일(14)의 저항을 저감시킬 수 있다. 이것에 의해, 전동기(50)는 코일(14)의 발열량을 저감시킬 수 있다고 하는 효과를 달성한다.

실시 형태 2.

도 7은 실시 형태 2에 따른 전동기(52)의 단면도이다. 실시 형태 2에서는, 가동자(1)의 진행 방향에 있어서의 상의 순서가, 실시 형태 1과는 다르다. 실시 형태 2에서는, 상기의 실시 형태 1과 동일한 구성요소에는 동일한 부호를 부여하고, 실시 형태 1과는 상이한 구성에 대해 주로 설명한다.

전동기(52)의 가동자(1)의 구성은, 코일(14)의 배치의 양태가 상이한 것 이외는, 실시 형태 1의 가동자(1)와 마찬가지이다. 전동기(52)의 고정자(2)의 구성은, 실시 형태 1의 고정자(2)와 마찬가지이다. 실시 형태 2에서는, 실시 형태 1과 마찬가지로, 가동자(1)의 각 티스(13)에는, 티스 번호인 t1, t2, t3, t4, t5가 할당되어 있다. 가동자(1)의 각 슬롯에는, 슬롯 번호인 s1－1, s2, s3, s4, s5, s1－2가 할당되어 있다. 가동자(1)의 각 티스 피치에는, 티스 피치 번호인 p1－1, p2, p3, p4, p5, p1－2가 할당되어 있다.

t1의 티스(13)에는, ＋U상의 코일(14)이 장착되어 있다. t2의 티스(13)에는, ＋V상의 코일(14)과 -U상의 코일(14)이 장착되어 있다. t3의 티스(13)에는, －V상의 코일(14)이 장착되어 있다. t4의 티스(13)에는, ＋V상의 코일(14)과 -W상의 코일(14)이 장착되어 있다. t5의 티스(13)에는, ＋W상의 코일(14)이 장착되어 있다.

t1, t3, t5의 각 티스(13)는, 1상의 코일(14)만이 장착된 티스(13)이다. t2, t4의 각 티스(13)는, 2상의 코일(14)이 장착된 티스(13)이다. 즉, 가동자(1)의 복수의 티스(13)는, 3상 중 1상의 코일(14)만이 장착된 티스(13)와, 3상 중 복수의 상의 코일(14)이 장착된 티스(13)를 포함한다. 가동자(1)의 모든 코일(14)은, 동일한 지름의 도선에 의해 형성되어 있다.

여기서, 실시 형태 2에 따른 전동기(52)의 상세를 설명하기 전에, 실시 형태 2의 비교예에 따른 전동기의 구성을 설명한다. 도 8은 실시 형태 2의 비교예에 따른 전동기(53)의 단면도이다. 전동기(53)의 가동자(1)는, 코일(14)이 배치되어 있지 않은 영역(12)을 가진다.

도 9는 실시 형태 2에 있어서 각 티스(13)에 장착되어 있는 코일(14)의 권수의 예를 나타내는 도면이다. 도 9에 나타내는 권수의 예는, 비교예의 경우와, 후술하는 실시 형태 2의 경우에 있어서 공통인 것으로 한다. 도 9에는, 각 티스(13)에 있어서의 상 마다의 코일(14)의 권수와, 각 티스(13)의 코일(14)의 합계 권수를 나타낸다. 도 9에 나타내는 권수는, 복수의 티스(13) 전체의 권수를 기초로 규격화된 권수로 한다. 도 9에 나타내는 합계 권수는, 복수의 티스(13) 전체의 권수를 기초로 규격화된 합계 권수로 한다. 즉, 가동자(1)의 전체에 있어서의 권수에 대한 비에 의해서, 각 티스(13)의 권수와 합계 권수를 나타낸다.

t1, t3, t5의 각 티스(13)에 있어서의 합계 권수는, 복수의 티스(13) 각각에 있어서의 합계 권수의 평균값인 0.20보다도 크다. 한편, t2, t4의 각 티스(13)에 있어서의 합계 권수는, 복수의 티스(13) 각각에 있어서의 합계 권수의 평균값인 0.20보다도 작다.

비교예에 따른 전동기(53)에서는, 실시 형태 1의 비교예와 마찬가지로, s1, s2, s3, s4, s5의 각 슬롯의 슬롯 면적은 모두 동일하게 한다. 또, 전동기(53)에서는, 실시 형태 1의 비교예와 마찬가지로, p1, p2, p3, p4, p5의 각 티스 피치는, 복수의 티스 피치의 평균값과 동등하다. 전동기(53)에서는, 각 슬롯의 슬롯 면적은 모두 동일한 것에 대해, 합계 권수가 슬롯마다 상이한 것에 의해서, 각 슬롯의 점적율에는 편차가 있다. 이 때문에, 전동기(53)에서는, 코일(14)의 저항이 커진다.

다음으로, 실시 형태 2에 따른 전동기(52)의 상세에 대하여 설명한다. 실시 형태 2에서는, 슬롯 면적에 대한 합계 권수의 비율이 가동자(1)의 복수의 슬롯에 있어서 일정하게 되도록, 각 티스(13)의 티스 피치가 조정되어 있다.

도 10은 실시 형태 2에 있어서의 각 슬롯에 대해서, 슬롯의 합계 권수, 슬롯 면적 및 점적율의 예를 나타내는 도면이다. 도 10에 나타내는 슬롯의 합계 권수는, 복수의 슬롯 전체의 권수를 기초로 규격화된 합계 권수로 한다. 슬롯 면적은 복수의 슬롯 전체의 슬롯 면적을 기초로 규격화된 슬롯 면적으로 한다. 실시 형태 2에서는, 각 슬롯의 합계 권수에 따라 각 티스(13)의 티스 피치가 조정되는 것에 의해서, 슬롯마다의 슬롯 면적이 조정되어 있다.

s1의 슬롯에 있어서의 합계 권수는, 합계 권수의 평균값인 0.20보다도 크다. 한편, s2, s3, s4, s5의 각 슬롯에 있어서의 합계 권수는, 합계 권수의 평균값인 0.20보다도 작다. 실시 형태 2에서는, s1의 슬롯은 제1 슬롯, s2, s3, s4, s5의 각 슬롯은 제2 슬롯이다.

도 7에 있어서, 위치 「a」, 위치 「b」, 위치 「c」, 위치 「d」는, 복수의 티스 피치가 서로 동등하다고 가정했을 경우에 있어서의 각 티스(13)의 중심 위치를 나타낸다. 위치 「a」는 t1의 티스(13)의 해당 가정에 있어서의 중심 위치를 나타낸다. 위치 「b」는 t2의 티스(13)의 해당 가정에 있어서의 중심 위치를 나타낸다. 위치 「c」는 t4의 티스(13)의 해당 가정에 있어서의 중심 위치를 나타낸다. 위치 「d」는 t5의 티스(13)의 해당 가정에 있어서의 중심 위치를 나타낸다.

도 7에 나타내는 바와 같이, t2의 티스(13)의 중심 위치는, 위치 「b」에 대해 기준 위치 A측에 있다. 이 때문에, p3의 티스 피치는, t2의 티스(13)의 중심 위치가 위치 「b」인 경우에 있어서의 p3의 티스 피치보다도 작다. p3의 티스 피치가 「소」인 것에 의해서, s3에 있어서의 슬롯 면적은, 복수의 슬롯 면적의 평균값보다도 작다. 도 10에 나타내는 바와 같이, s3에 있어서의 슬롯 면적은, 슬롯 면적의 평균값인 0.200보다도 작은 0.194로 조정되어 있다.

도 7에 나타내는 바와 같이, t1의 티스(13)의 중심 위치는, 위치 「a」에 대해 기준 위치 A측에 있다. t5의 티스(13)의 중심 위치는, 위치 「d」에 대해 기준 위치 A측에 있다. 이 때문에, p1의 티스 피치는, t1의 티스(13)의 중심 위치 및 t5의 티스(13)의 중심 위치가 각각 위치 「a」, 위치 「d」인 경우에 있어서의 p1의 티스 피치보다도 크다. p1의 티스 피치가 「대」인 것에 의해서, s1에 있어서의 슬롯 면적은, 복수의 슬롯 면적의 평균값보다도 크다. 도 10에 나타내는 바와 같이, s1에 있어서의 슬롯 면적은, 슬롯 면적의 평균값인 0.200보다도 큰 0.219로 조정되어 있다.

p1, p3의 각 티스 피치와 마찬가지로, p2, p4, p5의 각 티스 피치도, 슬롯에 있어서의 합계 권수에 따라 조정되어 있다. 이와 같이 p1, p2, p3, p4, p5의 각 티스 피치가 조정되는 것에 의해서, 슬롯 면적에 대한 합계 권수의 비율이 복수의 슬롯 모두에 있어서 일정하게 된다.

이와 같이, 실시 형태 2에서는, 제1 슬롯을 구성하는 티스(13)끼리에 있어서, 티스 피치는, 복수의 슬롯에 있어서의 티스 피치의 평균값보다도 크다. 또, 제2 슬롯을 구성하는 티스(13)끼리에 있어서, 티스 피치는, 복수의 슬롯에 있어서의 티스 피치의 평균값보다도 작다. 이것에 의해, 슬롯 면적에 대한 합계 권수의 비율이 복수의 슬롯 모두에 있어서 일정하게 된다.

복수의 티스(13)에 장착된 모든 코일(14)의 선지름이 동일하고, 또한, 슬롯 면적에 대한 합계 권수의 비율이 복수의 슬롯 모두에 있어서 일정한 것에 의해서, 복수의 슬롯 각각에 있어서의 코일(14)의 점적율이 일정하게 된다. 도 10에 나타내는 바와 같이, 각 슬롯의 점적율은 모두 1.00이다. 즉, s1, s2, s3, s4, s5의 각 슬롯의 점적율은, 서로 동일하다. 각 슬롯의 점적율이 서로 동일한 것에 의해서, 전동기(52)는, 복수의 슬롯에 있어서의 저항의 편차를 적게 하여, 복수의 슬롯 전체의 저항을 작게 할 수 있다.

도 11은 실시 형태 2에 따른 전동기(52)에 의한 저항의 저감에 대해 설명하기 위한 도면이다. 도 11에는, 비교예에 따른 전동기(53)의 저항의 값을 나타내는 막대 그래프와, 실시 형태 2에 따른 전동기(52)의 저항의 값을 나타내는 막대 그래프를 나타낸다. 저항의 값은 전동기(53)의 저항의 값을 기준으로 하는 비에 의해서 나타내진다.

실시 형태 2에서는, 합계 권수가 평균값보다도 적은 슬롯에서는 슬롯 면적이 작고, 또한, 합계 권수가 평균값보다도 많은 슬롯에서는 슬롯 면적이 큰 것에 의해서, 각 슬롯의 점적율이 일정하게 된다. 전동기(52)는, 이와 같이 각 슬롯의 점적율이 조정되는 것에 의해서, 비교예의 경우보다도, 복수의 슬롯에 있어서의 점적율의 평균값을 증가시킬 수 있다. 전동기(52)는, 비교예의 경우보다도, 코일(14)의 선지름을 확대시킬 수 있어, 저항을 저감시킬 수 있다.

전동기(52)는, 실시 형태 1에 따른 전동기(50)와 마찬가지로, 상기의 식(1)을 만족한다. 이것에 의해, 슬롯마다의 점적율이 균등하게 된다. 또는, 전동기(52)는, 실시 형태 1에 따른 전동기(50)와 마찬가지로, 상기의 식(2) 및 식(3)을 만족한다. 이것에 의해, 가동자(1)의 구조에 기인하여 점적율이 바뀌는 경우라도, 저항을 저감시키기 위한 티스 피치의 조정이 가능해진다.

또한, 전동기(52)는, 각 티스(13)에 장착된 코일(14)의 권수가 도 9에 나타내는 바와 같이 설정되는 것에 한정되지 않는다. 전동기(52)는, 복수의 티스(13) 중 하나 이상에 있어서의 권수가, 다른 티스(13)에 있어서의 합계 권수와는 상이한 것이면 된다. 이 경우, 전동기(52)는, 각 티스(13)의 권수가 도 9에 나타내는 경우와는 달라도, 실시 형태 2에 의한 효과를 얻을 수 있다. 또, 복수의 티스(13)에 있어서의 티스 피치의 「대」 또는 「소」의 설정은, 도 10에 나타내는 것에 한정되지 않고, 임의인 것으로 한다.

복수의 티스(13)에 있어서의 코일(14)의 배치는, 가동자(1)의 진행 방향에 있어서의 상의 순서가 도 7에 나타내는 경우와 동일하면 된다. 도 7에 나타내는 경우와 상의 순서가 동일하면, 진행 방향에 있어서의 단에 위치하는 상은 어느 상이어도 된다.

가동자(1)는 P=4, N=5, C=1의 구성을 단위로 하여, 2개 이상의 단위를 가져도 된다. 즉, C가 1보다 큰 자연수여도 된다. 전동기(52)는 C가 1보다도 큰 자연수인 경우도, C가 1인 경우와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

티스(13)의 계자측의 선단부에는, 진행 방향으로 향하여진 돌기, 또는 패임이 형성되어도 된다. 전동기(52)는, 티스(13)에 돌기 또는 패임이 형성되어 있는 경우도, 티스(13)가 스트레이트 모양인 경우와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

전동기(52)는, 복수의 영구 자석(21)이 고정자 철심의 내부에 매립되는 구성이어도 된다. 전동기(52)는, 복수의 영구 자석(21)이 고정자 철심의 내부에 매립되는 경우도, 복수의 영구 자석(21)이 고정자 철심의 표면에 마련되는 경우와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

실시 형태 2에 의하면, 전동기(52)는, 복수의 티스(13)의 티스 피치가 조정되는 것에 의해서, 슬롯 면적에 대한 코일(14)의 합계 권수의 비율이 복수의 슬롯에 있어서 일정하게 되어 있다. 즉, 복수의 티스(13)에 의해 구성되는 복수의 슬롯 각각에 있어서의 점적율이 일정하다. 전동기(52)는, 복수의 슬롯 각각에 있어서의 점적율이 일정한 것에 의해서, 각 슬롯에 있어서의 코일(14)의 저항을 저감시킬 수 있다. 이것에 의해, 전동기(52)는, 코일(14)의 발열량을 저감시킬 수 있다고 하는 효과를 달성한다.

실시 형태 3.

도 12는 실시 형태 3에 따른 전동기(54)의 단면도이다. 실시 형태 3에서는, 가동자(1)의 진행 방향에 있어서의 상의 순서가, 실시 형태 1 또는 2는 상이하다. 실시 형태 3에서는, 상기의 실시 형태 1 또는 2과 동일한 구성요소에는 동일한 부호를 부여하고, 실시 형태 1 또는 2는 다른 구성에 대해 주로 설명한다.

전동기(54)의 가동자(1)의 구성은, 코일(14)의 배치의 양태가 상이한 점 이외는, 실시 형태 1의 가동자(1)와 마찬가지이다. 전동기(54)의 고정자(2)의 구성은, 실시 형태 1의 고정자(2)와 마찬가지이다. 실시 형태 3에서는, 실시 형태 1과 마찬가지로, 가동자(1)의 각 티스(13)에는, 티스 번호인 t1, t2, t3, t4, t5가 할당되어 있다. 가동자(1)의 각 슬롯에는, 슬롯 번호인 s1－1, s2, s3, s4, s5, s1－2가 할당되어 있다. 가동자(1)의 각 티스 피치에는, 티스 피치 번호인 p1－1, p2, p3, p4, p5, p1－2가 할당되어 있다.

t1의 티스(13)에는, ＋U상의 코일(14)과 -W상의 코일(14)이 장착되어 있다. t2의 티스(13)에는, ＋V상의 코일(14)과 -U상의 코일(14)이 장착되어 있다. t3의 티스(13)에는, －V상의 코일(14)이 장착되어 있다. t4의 티스(13)에는, ＋V상의 코일(14)과 -W상의 코일(14)이 장착되어 있다. t5의 티스(13)에는, ＋W상의 코일(14)과 -U상의 코일(14)이 장착되어 있다.

t3의 티스(13)는, 1상의 코일(14)만이 장착된 티스(13)이다. t1, t2, t4, t5의 각 티스(13)는, 2상의 코일(14)이 장착된 티스(13)이다. 즉, 가동자(1)의 복수의 티스(13)는, 3상 중 1상의 코일(14)만이 장착된 티스(13)와, 3상 중 복수의 상의 코일(14)이 장착된 티스(13)를 포함한다. 가동자(1)의 모든 코일(14)은, 동일한 지름의 도선에 의해 형성되어 있다.

여기서, 실시 형태 3에 따른 전동기(54)의 상세를 설명하기 전에, 실시 형태 3의 비교예에 따른 전동기의 구성을 설명한다. 도 13은 실시 형태 3의 비교예에 따른 전동기(55)의 단면도이다. 전동기(55)의 가동자(1)는, 코일(14)이 배치되어 있지 않은 영역(12)을 가진다.

도 14는 실시 형태 3에 있어서 각 티스(13)에 장착되어 있는 코일(14)의 권수의 예를 나타내는 도면이다. 도 14에 나타내는 권수의 예는, 비교예의 경우와, 후술하는 실시 형태 3의 경우에 있어서 공통인 것으로 한다. 도 14에는, 각 티스(13)에 있어서의 상 마다의 코일(14)의 권수와, 각 티스(13)의 코일(14)의 합계 권수를 나타낸다. 도 14에 나타내는 권수는, 복수의 티스(13) 전체의 권수를 기초로 규격화된 권수로 한다. 도 14에 나타내는 합계 권수는, 복수의 티스(13) 전체의 권수를 기초로 규격화된 합계 권수로 한다. 즉, 가동자(1)의 전체에 있어서의 권수에 대한 비에 의해서, 각 티스(13)의 권수와 합계 권수를 나타낸다.

비교예에 따른 전동기(55)에서는, 실시 형태 1의 비교예와 마찬가지로, s1, s2, s3, s4, s5의 각 슬롯의 슬롯 면적은 모두 동일하게 한다. 또, 전동기(55)에서는, 실시 형태 1의 비교예와 마찬가지로, p1, p2, p3, p4, p5의 각 티스 피치는, 복수의 티스 피치의 평균값과 동등하다. 전동기(55)에서는, 각 슬롯의 슬롯 면적은 모두 동일한 것에 대해, 합계 권수가 슬롯마다 상이한 것에 의해서, 각 슬롯의 점적율에는 편차가 있다. 이 때문에, 전동기(55)에서는, 코일(14)의 저항이 커진다.

다음으로, 실시 형태 3에 따른 전동기(54)의 상세에 대하여 설명한다. 실시 형태 3에서는, 슬롯 면적에 대한 합계 권수의 비율이 가동자(1)의 복수의 슬롯에 있어서 일정하게 되도록, 각 티스(13)의 티스 피치가 조정되어 있다.

도 15는 실시 형태 3에 있어서의 각 슬롯에 대해서, 슬롯의 합계 권수, 슬롯 면적 및 점적율의 예를 나타내는 도면이다. 도 15에 나타내는 슬롯의 합계 권수는, 복수의 슬롯 전체의 권수를 기초로 규격화된 합계 권수로 한다. 슬롯 면적은 복수의 슬롯 전체의 슬롯 면적을 기초로 규격화된 슬롯 면적으로 한다. 실시 형태 3에서는, 각 슬롯의 합계 권수에 따라 각 티스(13)의 티스 피치가 조정되는 것에 의해서, 슬롯마다의 슬롯 면적이 조정되어 있다.

s3, s4의 각 슬롯에 있어서의 합계 권수는, 합계 권수의 평균값인 0.20과 동등하다. s1의 슬롯에 있어서의 합계 권수는, 합계 권수의 평균값인 0.20보다도 크다. s2, s5의 각 슬롯에 있어서의 합계 권수는, 합계 권수의 평균값인 0.20보다도 작다. 실시 형태 3에서는, s1의 슬롯은 제1 슬롯, s2, s5의 각 슬롯은 제2 슬롯이다.

도 12에 있어서, 위치 「a」는 복수의 티스 피치가 서로 동등하다고 가정했을 경우에 있어서의 t1의 티스(13)의 중심 위치를 나타낸다. 위치 「d」는 t5의 티스(13)의 해당 가정에 있어서의 중심 위치를 나타낸다.

도 12에 나타내는 바와 같이, t1의 티스(13)의 중심 위치는, 위치 「a」에 대해 기준 위치 A측에 있다. t5의 티스(13)의 중심 위치는, 위치 「d」에 대해 기준 위치 A측에 있다. 이 때문에, p1의 티스 피치는, t1의 티스(13)의 중심 위치 및 t5의 티스(13)의 중심 위치가 각각 위치 「a」, 위치 「d」인 경우에 있어서의 p1의 티스 피치보다도 크다. p1의 티스 피치가 「대」인 것에 의해서, s1에 있어서의 슬롯 면적은, 복수의 슬롯 면적의 평균값보다도 크다. 도 15에 나타내는 바와 같이, s1에 있어서의 슬롯 면적은, 슬롯 면적의 평균값인 0.200보다도 큰 0.206으로 조정되어 있다.

p1의 각 티스 피치와 마찬가지로, p2, p5의 각 티스 피치도, 슬롯에 있어서의 합계 권수에 따라 조정되어 있다. s3, s4의 각 슬롯의 합계 권수는, 합계 권수의 평균값과 동등하다. p3, p4의 각 티스 피치는, 복수의 티스 피치의 평균값과 동등하다. s3, s4의 각 슬롯 면적은, 슬롯 면적의 평균값과 동등하다. p1, p2, p5의 각 티스 피치가 조정되는 것에 의해서, 슬롯 면적에 대한 합계 권수의 비율이 복수의 슬롯 모두에 있어서 일정하게 된다.

이와 같이, 실시 형태 3에서는, 제1 슬롯을 구성하는 티스(13)끼리에 있어서, 티스 피치는, 복수의 슬롯에 있어서의 티스 피치의 평균값보다도 크다. 또, 제2 슬롯을 구성하는 티스(13)끼리에 있어서, 티스 피치는, 복수의 슬롯에 있어서의 티스 피치의 평균값보다도 작다. 이것에 의해, 슬롯 면적에 대한 합계 권수의 비율이 복수의 슬롯 모두에 있어서 일정하게 된다.

복수의 티스(13)에 장착된 모든 코일(14)의 선지름이 동일하고, 또한, 슬롯 면적에 대한 합계 권수의 비율이 복수의 슬롯 모두에 있어서 일정한 것에 의해서, 복수의 슬롯 각각에 있어서의 코일(14)의 점적율이 일정하게 된다. 도 15에 나타내는 바와 같이, 각 슬롯의 점적율은, 모두 1.00이다. 즉, s1, s2, s3, s4, s5의 각 슬롯의 점적율은, 서로 동일하다. 각 슬롯의 점적율이 서로 동일한 것에 의해서, 전동기(54)는, 복수의 슬롯에 있어서의 저항의 편차를 적게 하여, 복수의 슬롯 전체의 저항을 작게 할 수 있다.

도 16은 실시 형태 3에 따른 전동기(54)에 의한 저항의 저감에 대해 설명하기 위한 도면이다. 도 16에는 비교예에 따른 전동기(55)의 저항의 값을 나타내는 막대 그래프와, 실시 형태 3에 따른 전동기(54)의 저항의 값을 나타내는 막대 그래프를 나타낸다. 저항의 값은 전동기(55)의 저항의 값을 기준으로 하는 비에 의해서 나타내진다.

실시 형태 3에서는, 합계 권수가 평균값보다도 적은 슬롯에서는 슬롯 면적이 작고, 또한, 합계 권수가 평균값보다도 많은 슬롯에서는 슬롯 면적이 큰 것에 의해서, 각 슬롯의 점적율이 일정하게 된다. 전동기(54)는, 이와 같이 각 슬롯의 점적율이 조정되는 것에 의해서, 비교예의 경우보다도, 복수의 슬롯에 있어서의 점적율의 평균값을 증가시킬 수 있다. 전동기(54)는, 비교예의 경우보다도, 코일(14)의 선지름을 확대시킬 수 있어, 저항을 저감시킬 수 있다.

전동기(54)는, 실시 형태 1에 따른 전동기(50)와 마찬가지로, 상기의 식(1)을 만족한다. 이것에 의해, 슬롯마다의 점적율이 균등하게 된다. 또는, 전동기(54)는, 실시 형태 1에 따른 전동기(50)와 마찬가지로, 상기의 식(2) 및 식(3)을 만족한다. 이것에 의해, 가동자(1)의 구조에 기인하여 점적율이 바뀌는 경우라도, 저항을 저감시키기 위한 티스 피치의 조정이 가능해진다.

또한, 전동기(54)는, 각 티스(13)에 장착된 코일(14)의 권수가 도 14에 나타내는 바와 같이 설정되는 것에 한정되지 않는다. 전동기(54)는, 복수의 티스(13) 중 하나 이상에 있어서의 권수가, 다른 티스(13)에 있어서의 합계 권수와는 상이한 것이면 된다. 이 경우, 전동기(54)는, 각 티스(13)의 권수가 도 14에 나타내는 경우와는 달라도, 실시 형태 3에 의한 효과를 얻을 수 있다. 또, 복수의 티스(13)에 있어서의 티스 피치의 「대」, 「소」 또는 「동등함」의 설정은, 도 15에 나타내는 것에 한정되지 않고, 임의인 것으로 한다.

복수의 티스(13)에 있어서의 코일(14)의 배치는, 가동자(1)의 진행 방향에 있어서의 상의 순서가 도 12에 나타내는 경우와 동일하면 된다. 도 12에 나타내는 경우와 상의 순서가 동일하면, 진행 방향에 있어서의 단에 위치하는 상은 어느 상이어도 된다.

가동자(1)는 P=4, N=5, C=1의 구성을 단위로 하여, 2개 이상의 단위를 가져도 된다. 즉, C가 1보다 큰 자연수여도 된다. 전동기(54)는 C가 1보다도 큰 자연수인 경우도, C가 1인 경우와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

티스(13)의 계자측의 선단부에는, 진행 방향으로 향하여진 돌기, 또는 패임이 형성되어도 된다. 전동기(54)는 티스(13)에 돌기 또는 패임이 형성되어 있는 경우도, 티스(13)가 스트레이트 모양인 경우와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

전동기(54)는, 복수의 영구 자석(21)이 고정자 철심의 내부에 매립되는 구성이어도 된다. 전동기(54)는, 복수의 영구 자석(21)이 고정자 철심의 내부에 매립되는 경우도, 복수의 영구 자석(21)이 고정자 철심의 표면에 마련되는 경우와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

실시 형태 3에 의하면, 전동기(54)는, 복수의 티스(13)의 티스 피치가 조정되는 것에 의해서, 슬롯 면적에 대한 코일(14)의 합계 권수의 비율이 복수의 슬롯에 있어서 일정하게 되어 있다. 즉, 복수의 티스(13)에 의해 구성되는 복수의 슬롯 각각에 있어서의 점적율이 일정하다. 전동기(54)는, 복수의 슬롯 각각에 있어서의 점적율이 일정한 것에 의해서, 각 슬롯에 있어서의 코일(14)의 저항을 저감시킬 수 있다. 이것에 의해, 전동기(54)는 코일(14)의 발열량을 저감시킬 수 있다고 하는 효과를 달성한다.

실시 형태 4.

도 17은 실시 형태 4에 따른 전동기(56)의 단면도이다. 실시 형태 4에서는, 가동자(1)에 있어서의 티스(13)의 수가, 실시 형태 1 내지 3과는 상이하다. 또, 실시 형태 4에서는, 고정자(2)에 있어서의 영구 자석(21)의 수가, 실시 형태 1 내지 3과는 상이하다. 실시 형태 4에서는, 상기의 실시 형태 1 내지 3과 동일한 구성요소에는 동일한 부호를 부여하고, 실시 형태 1 내지 3과는 상이한 구성에 대해 주로 설명한다.

실시 형태 4에서는, 가동자(1)는 4개의 티스(13)를 가진다. 고정자(2)는 3개의 영구 자석(21)을 가진다. 실시 형태 4에서는, P=3, N=4, C=1이다. 실시 형태 4에서는, N/C=P/C±1이 성립된다. 또, N/C은 3의 배수 이외의 정수이다. 즉, N은 3의 배수 이외의 정수이다. 전동기(56)는, 이들 조건을 만족하는 것에 의해서, 코깅 토크를 저감시킬 수 있다.

실시 형태 4에서는, 가동자(1)의 각 티스(13)에, 티스 번호인 t1, t2, t3, t4가 할당되어 있다. 가동자(1)의 각 슬롯에는, 슬롯 번호인 s1－1, s2, s3, s4, s1－2가 할당되어 있다. 가동자(1)의 각 티스 피치에는, 티스 피치 번호인 p1－1, p2, p3, p4, p1－2가 할당되어 있다.

t1의 티스(13)에는, ＋U상의 코일(14)이 장착되어 있다. t2의 티스(13)에는, ＋V상의 코일(14)과 -U상의 코일(14)이 장착되어 있다. t3의 티스(13)에는, ＋W상의 코일(14)과 -V상의 코일(14)이 장착되어 있다. t4의 티스(13)에는, －W상의 코일(14)이 장착되어 있다.

t1, t4의 각 티스(13)는, 1상의 코일(14)만이 장착된 티스(13)이다. t2, t3의 각 티스(13)는, 2상의 코일(14)이 장착된 티스(13)이다. 즉, 가동자(1)의 복수의 티스(13)는 3상 중 1상의 코일(14)만이 장착된 티스(13)와, 3상 중 복수의 상의 코일(14)이 장착된 티스(13)를 포함한다. 가동자(1)의 모든 코일(14)은, 동일한 지름의 도선에 의해 형성되어 있다.

여기서, 실시 형태 4에 따른 전동기(56)의 상세를 설명하기 전에, 실시 형태 4의 비교예에 따른 전동기의 구성을 설명한다. 도 18은 실시 형태 4의 비교예에 따른 전동기(57)의 단면도이다. 전동기(57)의 가동자(1)는, 코일(14)이 배치되어 있지 않은 영역(12)을 가진다.

도 19는 실시 형태 4에 있어서 각 티스(13)에 장착되어 있는 코일(14)의 권수의 예를 나타내는 도면이다. 도 19에 나타내는 권수의 예는, 비교예의 경우와, 후술하는 실시 형태 4의 경우에 있어서 공통인 것으로 한다. 도 19에는, 각 티스(13)에 있어서의 상 마다의 코일(14)의 권수와, 각 티스(13)의 코일(14)의 합계 권수를 나타낸다. 도 19에 나타내는 권수는, 복수의 티스(13) 전체의 권수를 기초로 규격화된 권수로 한다. 도 19에 나타내는 합계 권수는, 복수의 티스(13) 전체의 권수를 기초로 규격화된 합계 권수로 한다. 즉, 가동자(1)의 전체에 있어서의 권수에 대한 비에 의해서, 각 티스(13)의 권수와 합계 권수를 나타낸다.

t1, t4의 각 티스(13)에 있어서의 합계 권수는, 복수의 티스(13) 각각에 있어서의 합계 권수의 평균값인 0.25보다도 크다. 한편, t2, t3의 각 티스(13)에 있어서의 합계 권수는, 복수의 티스(13) 각각에 있어서의 합계 권수의 평균값인 0.25보다도 작다.

비교예에 따른 전동기(57)에서는, 실시 형태 1의 비교예와 마찬가지로, s1, s2, s3, s4의 각 슬롯의 슬롯 면적은 모두 동일하게 한다. 또, 전동기(57)에서는, 실시 형태 1의 비교예와 마찬가지로, p1, p2, p3, p4의 각 티스 피치는, 복수의 티스 피치의 평균값과 동등하다. 전동기(57)에서는, 각 슬롯의 슬롯 면적은 모두 동일한 것에 대해, 합계 권수가 슬롯마다 상이한 것에 의해서, 각 슬롯의 점적율에는 편차가 있다. 이 때문에, 전동기(57)에서는, 코일(14)의 저항이 커진다.

다음으로, 실시 형태 4에 따른 전동기(56)의 상세에 대하여 설명한다. 실시 형태 4에서는, 슬롯 면적에 대한 합계 권수의 비율이 가동자(1)의 복수의 슬롯에 있어서 일정하게 되도록, 각 티스(13)의 티스 피치가 조정되어 있다.

도 20은, 실시 형태 4에 있어서의 각 슬롯에 대해서, 슬롯의 합계 권수, 슬롯 면적 및 점적율의 예를 나타내는 도면이다. 도 20에 나타내는 슬롯의 합계 권수는, 복수의 슬롯 전체의 권수를 기초로 규격화된 합계 권수로 한다. 슬롯 면적은 복수의 슬롯 전체의 슬롯 면적을 기초로 규격화된 슬롯 면적으로 한다. 실시 형태 4에서는, 각 슬롯의 합계 권수에 따라 각 티스(13)의 티스 피치가 조정되는 것에 의해서, 슬롯마다의 슬롯 면적이 조정되어 있다.

s2, s4의 각 슬롯에 있어서의 합계 권수는, 합계 권수의 평균값인 0.25와 동등하다. s1의 슬롯에 있어서의 합계 권수는, 합계 권수의 평균값인 0.25보다도 크다. s3의 슬롯에 있어서의 합계 권수는, 합계 권수의 평균값인 0.25보다도 작다. 실시 형태 4에서는, s1의 슬롯은 제1 슬롯, s3의 슬롯은 제2 슬롯이다.

도 17에 있어서, 위치 「a」, 위치 「b」, 위치 「c」, 위치 「d」는, 복수의 티스 피치가 서로 동등하다고 가정했을 경우에 있어서의 각 티스(13)의 중심 위치를 나타낸다. 위치 「a」는 t1의 티스(13)의 해당 가정에 있어서의 중심 위치를 나타낸다. 위치 「b」는 t2의 티스(13)의 해당 가정에 있어서의 중심 위치를 나타낸다. 위치 「c」는 t3의 티스(13)의 해당 가정에 있어서의 중심 위치를 나타낸다. 위치 「d」는 t4의 티스(13)의 해당 가정에 있어서의 중심 위치를 나타낸다.

도 17에 나타내는 바와 같이, t1의 티스(13)의 중심 위치는, 위치 「a」에 대해 기준 위치 A측에 있다. t4의 티스(13)의 중심 위치는, 위치 「d」에 대해 기준 위치 A측에 있다. 이 때문에, p1의 티스 피치는, t1의 티스(13)의 중심 위치 및 t4의 티스(13)의 중심 위치가 각각 위치 「a」, 위치 「d」인 경우에 있어서의 p1의 티스 피치보다도 크다. p1의 티스 피치가 「대」인 것에 의해서, s1에 있어서의 슬롯 면적은, 복수의 슬롯 면적의 평균값보다도 크다. 도 20에 나타내는 바와 같이, s1에 있어서의 슬롯 면적은, 슬롯 면적의 평균값인 0.25보다도 큰 0.27로 조정되어 있다.

도 17에 나타내는 바와 같이, t2의 티스(13)의 중심 위치는, 위치 「b」에 대해 기준 위치 A측에 있다. t3의 티스(13)의 중심 위치는, 위치 「c」에 대해 기준 위치 A측에 있다. 이 때문에, p3의 티스 피치는, t2의 티스(13)의 중심 위치 및 t3의 티스(13)의 중심 위치가 각각 위치 「b」, 위치 「c」인 경우에 있어서의 p3의 티스 피치보다도 작다. p3의 티스 피치가 「소」인 것에 의해서, s3에 있어서의 슬롯 면적은, 복수의 슬롯 면적의 평균값보다도 작다. 도 20에 나타내는 바와 같이, s3에 있어서의 슬롯 면적은, 슬롯 면적의 평균값인 0.25보다도 작은 0.23으로 조정되어 있다.

s2, s4의 각 슬롯의 합계 권수는, 합계 권수의 평균값과 동등하다. p2, p4의 각 티스 피치는 복수의 티스 피치의 평균값과 동등하다. s2, s4의 각 슬롯 면적은, 슬롯 면적의 평균값과 동등하다. p1, p3의 각 티스 피치가 조정되는 것에 의해서, 슬롯 면적에 대한 합계 권수의 비율이 복수의 슬롯 모두에 있어서 일정하게 된다.

이와 같이, 실시 형태 4에서는, 제1 슬롯을 구성하는 티스(13)끼리에 있어서, 티스 피치는, 복수의 슬롯에 있어서의 티스 피치의 평균값보다도 크다. 또, 제2 슬롯을 구성하는 티스(13)끼리에 있어서, 티스 피치는, 복수의 슬롯에 있어서의 티스 피치의 평균값보다도 작다. 이것에 의해, 슬롯 면적에 대한 합계 권수의 비율이 복수의 슬롯 모두에 있어서 일정하게 된다.

복수의 티스(13)에 장착된 모든 코일(14)의 선지름이 동일하고, 또한, 슬롯 면적에 대한 합계 권수의 비율이 복수의 슬롯 모두에 있어서 일정한 것에 의해서, 복수의 슬롯 각각에 있어서의 코일(14)의 점적율이 일정하게 된다. 도 20에 나타내는 바와 같이, 각 슬롯의 점적율은 모두 1.00이다. 즉, s1, s2, s3, s4의 각 슬롯의 점적율은, 서로 동일하다. 각 슬롯의 점적율이 서로 동일한 것에 의해서, 전동기(56)는, 복수의 슬롯에 있어서의 저항의 편차를 적게 하여, 복수의 슬롯 전체의 저항을 작게 할 수 있다.

도 21은 실시 형태 4에 따른 전동기(56)에 의한 저항의 저감에 대해 설명하기 위한 도면이다. 도 21에는 비교예에 따른 전동기(57)의 저항의 값을 나타내는 막대 그래프와, 실시 형태 4에 따른 전동기(56)의 저항의 값을 나타내는 막대 그래프를 나타낸다. 저항의 값은, 전동기(57)의 저항의 값을 기준으로 하는 비에 의해서 나타내진다.

실시 형태 4에서는, 합계 권수가 평균값보다도 적은 슬롯에서는 슬롯 면적이 작고, 또한, 합계 권수가 평균값보다도 많은 슬롯에서는 슬롯 면적이 큰 것에 의해서, 각 슬롯의 점적율이 일정하게 된다. 전동기(56)는, 이와 같이 각 슬롯의 점적율이 조정되는 것에 의해서, 비교예의 경우보다도, 복수의 슬롯에 있어서의 점적율의 평균값을 증가시킬 수 있다. 전동기(56)는, 비교예의 경우보다도, 코일(14)의 선지름을 확대시킬 수 있어, 저항을 저감시킬 수 있다.

전동기(56)는, 실시 형태 1에 따른 전동기(50)와 마찬가지로, 상기의 식(1)을 만족한다. 이것에 의해, 슬롯마다의 점적율이 균등하게 된다. 또는, 전동기(56)는, 실시 형태 1에 따른 전동기(50)와 마찬가지로, 상기의 식(2) 및 식(3)을 만족한다. 이것에 의해, 가동자(1)의 구조에 기인하여 점적율이 바뀌는 경우라도, 저항을 저감시키기 위한 티스 피치의 조정이 가능해진다.

또한, 전동기(56)는 각 티스(13)에 장착된 코일(14)의 권수가 도 19에 나타내는 바와 같이 설정되는 것에 한정되지 않는다. 전동기(56)는 복수의 티스(13) 중 하나 이상에 있어서의 권수가, 다른 티스(13)에 있어서의 합계 권수와는 상이한 것이면 된다. 이 경우, 전동기(56)는 각 티스(13)의 권수가 도 19에 나타내는 경우와는 달라도, 실시 형태 4에 의한 효과를 얻을 수 있다. 또, 복수의 티스(13)에 있어서의 티스 피치의 「대」, 「소」 또는 「동등함」의 설정은, 도 20에 나타내는 것에 한정되지 않고, 임의인 것으로 한다.

복수의 티스(13)에 있어서의 코일(14)의 배치는, 가동자(1)의 진행 방향에 있어서의 상의 순서가 도 17에 나타내는 경우와 동일하면 된다. 도 17에 나타내는 경우와 상의 순서가 동일하면, 진행 방향에 있어서의 단에 위치하는 상은 어느 상이어도 된다.

가동자(1)는 P=3, N=4, C=1의 구성을 단위로 하여, 2개 이상의 단위를 가져도 된다. 즉, C가 1보다 큰 자연수여도 된다. 전동기(56)는 C가 1보다도 큰 자연수인 경우도, C가 1인 경우와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

티스(13)의 계자측의 선단부에는, 진행 방향으로 향하여진 돌기, 또는 패임이 형성되어도 된다. 전동기(56)는 티스(13)에 돌기 또는 패임이 형성되어 있는 경우도, 티스(13)가 스트레이트 모양인 경우와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

전동기(56)는, 복수의 영구 자석(21)이 고정자 철심의 내부에 매립되는 구성이어도 된다. 전동기(56)는, 복수의 영구 자석(21)이 고정자 철심의 내부에 매립되는 경우도, 복수의 영구 자석(21)이 고정자 철심의 표면에 마련되는 경우와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

실시 형태 4에 의하면, 전동기(56)는, 복수의 티스(13)의 티스 피치가 조정되는 것에 의해서, 슬롯 면적에 대한 코일(14)의 합계 권수의 비율이 복수의 슬롯에 있어서 일정하게 되어 있다. 즉, 복수의 티스(13)에 의해 구성되는 복수의 슬롯 각각에 있어서의 점적율이 일정하다. 전동기(56)는, 복수의 슬롯 각각에 있어서의 점적율이 일정한 것에 의해서, 각 슬롯에 있어서의 코일(14)의 저항을 저감시킬 수 있다. 이것에 의해, 전동기(56)는, 코일(14)의 발열량을 저감시킬 수 있다고 하는 효과를 달성한다.

실시 형태 5.

도 22는 실시 형태 5에 따른 전동기(58)의 단면도이다. 실시 형태 5에서는, 티스(13) 중 코어 백(11)측의 단부에 있어서의 티스 피치가 조정되어 있고, 또한 고정자(2)측에서는 복수의 티스(13)가 같은 피치로 되어 있다. 실시 형태 5에서는, 상기의 실시 형태 1 내지 4와 동일한 구성요소에는 동일한 부호를 부여하고, 실시 형태 1 내지 4와는 상이한 구성에 대해 주로 설명한다.

전동기(58)의 가동자(1)의 구성은, 티스 피치의 조정의 양태가 상이한 것 이외는, 실시 형태 1의 가동자(1)와 마찬가지이다. 전동기(58)의 고정자(2)의 구성은, 실시 형태 1의 고정자(2)와 마찬가지이다. 실시 형태 5에서는, 실시 형태 1과 마찬가지로, 가동자(1)의 각 티스(13)에는, 티스 번호인 t1, t2, t3, t4, t5가 할당되어 있다. 가동자(1)의 각 슬롯에는, 슬롯 번호인 s1－1, s2, s3, s4, s5, s1－2가 할당되어 있다. 가동자(1)의 각 티스 피치에는, 티스 피치 번호인 p1－1, p2, p3, p4, p5, p1－2가 할당되어 있다.

복수의 티스(13)에 있어서의 코일(14)의 배치는, 실시 형태 1의 경우와 마찬가지이다. 가동자(1)의 복수의 티스(13)는, 실시 형태 1의 경우와 마찬가지로, 3상 중 1상의 코일(14)만이 장착된 티스(13)와, 3상 중 복수의 상의 코일(14)이 장착된 티스(13)를 포함한다. 가동자(1)의 모든 코일(14)은, 동일한 지름의 도선에 의해 형성되어 있다.

실시 형태 5에서는, 슬롯 면적에 대한 합계 권수의 비율이 가동자(1)의 복수의 슬롯에 있어서 일정하게 되도록, 복수의 티스(13) 중 코어 백(11)측의 단부에 있어서의 티스 피치가 조정되어 있다.

실시 형태 5에 있어서의, 슬롯의 합계 권수, 슬롯 면적 및 점적율의 예는, 도 5에 나타내는 실시 형태 1의 경우와 마찬가지로 한다. 도 5에 있어서, p1, p2, p3, p4, p5의 각 티스 피치에 대해 나타내지는 「소」 또는 「대」는, 실시 형태 5에서는, 복수의 티스(13) 중 코어 백(11)측의 단부에 있어서의 티스 피치에 적용된다. 한편, 복수의 티스(13) 중 고정자(2)측의 단부에 있어서의 티스 피치는, 모두, 티스 피치의 평균값과 동등하다.

도 22에 있어서, 위치 「a」, 위치 「b」, 위치 「c」, 위치 「d」는, 복수의 티스 피치가 서로 동등하다고 가정했을 경우에 있어서의 각 티스(13)의 중심 위치를 나타낸다. 위치 「a」는 t1의 티스(13)의 해당 가정에 있어서의 중심 위치를 나타낸다. 위치 「b」는 t2의 티스(13)의 해당 가정에 있어서의 중심 위치를 나타낸다. 위치 「c」는 t4의 티스(13)의 해당 가정에 있어서의 중심 위치를 나타낸다. 위치 「d」는 t5의 티스(13)의 해당 가정에 있어서의 중심 위치를 나타낸다.

t2의 티스(13) 중 코어 백(11)측의 단부의 중심 위치는, 위치 「b」에 대해 기준 위치 A측에 있다. s3의 슬롯을 구성하는 t2 및 t3의 티스(13)끼리에 있어서, 각 티스(13) 중 코어 백(11)측의 단부에 있어서의 티스 피치인 p3의 티스 피치가, 티스 피치의 평균값보다도 작다. 또, t2의 티스(13) 중 고정자(2)측의 단부의 중심 위치는, 위치 「b」와 일치한다. t2 및 t3의 티스(13)끼리에서는, 각 티스(13) 중 고정자(2)측의 단부에 있어서의 티스 피치가, 티스 피치의 평균값과 동일하다. 즉, t2 및 t3의 티스(13)끼리에 있어서, 각 티스(13) 중 고정자(2)측의 단부에 있어서의 티스 피치는, 코어 백(11)측의 티스 피치보다도 크다.

t1의 티스(13) 중 코어 백(11)측의 단부의 중심 위치는, 위치 「a」에 대해 기준 위치 A와는 반대측에 있다. s2의 슬롯을 구성하는 t1 및 t2의 티스(13)끼리에 있어서, 각 티스(13) 중 코어 백(11)측의 단부에 있어서의 티스 피치인 p2의 티스 피치가, 티스 피치의 평균값보다도 크다. 또, t1 및 t2의 티스(13)끼리에서는, 각 티스(13) 중 고정자(2)측의 단부에 있어서의 티스 피치가, 티스 피치의 평균값과 동일하다. 즉, t1 및 t2의 티스(13)끼리에 있어서, 각 티스(13) 중 고정자(2)측의 단부에 있어서의 티스 피치는, 코어 백(11)측의 티스 피치보다도 작다.

s2 및 s3의 각 슬롯과 마찬가지로, s1, s4 및 s5의 각 슬롯에 있어서도, 각 티스(13) 중 코어 백(11)측의 단부에 있어서의 티스 피치인 p1, p4, p5의 각 티스 피치가 조정되어 있다. s2 및 s3의 각 슬롯과 마찬가지로, s1, s4 및 s5의 각 슬롯에 있어서도, 각 티스(13) 중 고정자(2)측의 단부에 있어서의 티스 피치는, 티스 피치의 평균값과 동일하다.

실시 형태 5에서는, s2, s5의 각 슬롯은 제1 슬롯이다. s1, s3, s4의 각 슬롯은 제2 슬롯이다. 실시 형태 5에서는, 제1 슬롯을 구성하는 티스(13)끼리에서는, 티스(13)끼리 각각 중 코어 백(11)측의 단부에 있어서의 티스 피치가 티스 피치의 평균값보다도 크고, 또한, 티스(13)끼리 각각 중 계자측의 단부에 있어서의 티스 피치가 코어 백(11)측의 티스 피치보다도 작다. 또, 제2 슬롯을 구성하는 티스(13)끼리에서는, 티스(13)끼리 각각 중 코어 백(11)측의 단부에 있어서의 티스 피치가 티스 피치의 평균값보다도 작고, 또한, 티스(13)끼리 각각 중 계자측의 단부에 있어서의 티스 피치가 코어 백(11)측의 티스 피치보다도 크다. 이것에 의해, 슬롯 면적에 대한 합계 권수의 비율이 복수의 슬롯 모두에 있어서 일정하게 된다.

복수의 티스(13)에 장착된 모든 코일(14)의 선지름이 동일하고, 또한, 슬롯 면적에 대한 합계 권수의 비율이 복수의 슬롯 모두에 있어서 일정한 것에 의해서, 복수의 슬롯 각각에 있어서의 코일(14)의 점적율이 일정하게 된다. s1, s2, s3, s4, s5의 각 슬롯의 점적율이 일정한 것에 의해서, 전동기(58)는 복수의 슬롯에 있어서의 저항의 편차를 적게 하여, 복수의 슬롯 전체의 저항을 작게 할 수 있다. 또, 전동기(58)는 복수의 슬롯에 있어서의 점적율의 평균값을 증가시킬 수 있다. 전동기(58)는 코일(14)의 선지름을 확대시킬 수 있어, 저항을 저감시킬 수 있다.

각 티스(13) 중 코어 백(11)측의 단부의 티스 피치는, 상기의 식(1)을 만족한다. 이것에 의해, 슬롯마다의 점적율이 균등하게 된다. 또는, 각 티스(13) 중 코어 백(11)측의 단부의 티스 피치는, 상기의 식(2) 및 식(3)을 만족한다. 이것에 의해, 가동자(1)의 구조에 기인하여 점적율이 바뀌는 경우라도, 저항을 저감시키기 위한 티스 피치의 조정이 가능해진다.

복수의 티스(13)에 있어서의 코일(14)의 배치는, 가동자(1)의 진행 방향에 있어서의 상의 순서가 도 22에 나타내는 경우와 동일하면 된다. 도 22에 나타내는 경우와 상의 순서가 동일하면, 진행 방향에 있어서의 단에 위치하는 상은 어느 상이어도 된다. 또, 복수의 티스(13)에 있어서의 코일(14)의 배치는, 실시 형태 2 내지 4에 있어서의 배치와 마찬가지로 되어도 된다.

가동자(1)는 P=4, N=5, C=1의 구성을 단위로 하여, 2개 이상의 단위를 가져도 된다. 즉, C가 1보다 큰 자연수여도 된다. 전동기(58)는 C가 1보다도 큰 자연수인 경우도, C가 1인 경우와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

전동기(58)는 복수의 영구 자석(21)이 고정자 철심의 내부에 매립되는 구성이어도 된다. 전동기(58)는 복수의 영구 자석(21)이 고정자 철심의 내부에 매립되는 경우도, 복수의 영구 자석(21)이 고정자 철심의 표면에 마련되는 경우와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

실시 형태 5에 의하면, 전동기(58)는 티스(13) 중 코어 백(11)측의 단부에 있어서의 티스 피치가 조정되는 것에 의해서, 슬롯 면적에 대한 코일(14)의 합계 권수의 비율이 복수의 슬롯에 있어서 일정하게 되어 있다. 즉, 복수의 티스(13)에 의해 구성되는 복수의 슬롯 각각에 있어서의 점적율이 일정하다. 전동기(58)는 복수의 슬롯 각각에 있어서의 점적율이 일정한 것에 의해서, 각 슬롯에 있어서의 코일(14)의 저항을 저감시킬 수 있다. 이것에 의해, 전동기(58)는 코일(14)의 발열량을 저감시킬 수 있다고 하는 효과를 달성한다.

실시 형태 6.

도 23은 실시 형태 6에 따른 전동기(59)의 단면도이다. 실시 형태 6에서는, 코어 백(11)의 제2 방향에 있어서의 두께가 슬롯마다 조정되어 있다. 실시 형태 6에서는, 상기의 실시 형태 1 내지 5와 동일한 구성요소에는 동일한 부호를 부여하고, 실시 형태 1 내지 5와는 상이한 구성에 대해 주로 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 코어 백(11)의 두께란, 코어 백(11)의 제2 방향에 있어서의 두께로 한다. 코어 백(11)의 단이란, 코어 백(11) 중 고정자(2)측의 단의 면으로서, 티스(13)의 면과 함께 슬롯을 구성하는 면으로 한다.

전동기(59)의 가동자(1)의 구성은, 티스 피치를 대신하여 코어 백(11)의 두께가 조정되는 점 이외는, 실시 형태 1의 가동자(1)와 마찬가지이다. 전동기(59)의 고정자(2)의 구성은, 실시 형태 1의 고정자(2)와 마찬가지이다. 실시 형태 6에서는, 실시 형태 1과 마찬가지로, 가동자(1)의 각 티스(13)에는, 티스 번호인 t1, t2, t3, t4, t5가 할당되어 있다. 가동자(1)의 각 슬롯에는, 슬롯 번호인 s1－1, s2, s3, s4, s5, s1－2가 할당되어 있다.

복수의 티스(13)에 있어서의 코일(14)의 배치는, 실시 형태 1의 경우와 마찬가지이다. 가동자(1)의 복수의 티스(13)는, 실시 형태 1의 경우와 마찬가지로, 3상 중 1상의 코일(14)만이 장착된 티스(13)와, 3상 중 복수의 상의 코일(14)이 장착된 티스(13)를 포함한다. 가동자(1)의 모든 코일(14)은 동일한 지름의 도선에 의해 형성되어 있다.

실시 형태 6에서는, 슬롯 면적에 대한 합계 권수의 비율이 가동자(1)의 복수의 슬롯에 있어서 일정하게 되도록, 코어 백(11)의 두께가 슬롯마다 조정되어 있다. 또, 실시 형태 6에 있어서의, 슬롯의 합계 권수, 슬롯 면적 및 점적율의 예는, 도 5에 나타내는 실시 형태 1의 경우와 마찬가지로 한다.

도 23에 있어서, 위치 「f」는, 코어 백(11)의 두께가, 코어 백(11)의 두께의 평균값과 동등한 경우에 있어서의 코어 백(11)의 단의 위치를 나타낸다. 위치 「e」는 위치 「f」에 대해 고정자(2)와는 반대측의 위치이다. 코어 백(11) 중, 코어 백(11)의 단이 위치 「e」인 부분의 두께는, 코어 백(11)의 두께의 평균값보다도 작다. 위치 「g」는, 위치 「f」에 대해 고정자(2)측의 위치이다. 코어 백(11) 중, 코어 백(11)의 단이 위치 「g」인 부분의 두께는, 코어 백(11)의 두께의 평균값보다도 크다.

실시 형태 6에서는, s2, s5의 각 슬롯은, 제1 슬롯이다. 즉, 도 5에 나타내는 바와 같이, s2, s5의 각 슬롯의 합계 권수는, 복수의 슬롯 각각에 있어서의 합계 권수의 평균값보다도 크다. s2, s5의 각 슬롯에 있어서, 코어 백(11)의 단의 위치는, 위치 「e」이다. 이것에 의해, s2, s5의 각 슬롯에서는, 슬롯 면적이, 슬롯 면적의 평균값보다도 커지도록 조정되어 있다.

실시 형태 6에서는, s1, s3, s4의 각 슬롯은, 제2 슬롯이다. 즉, 도 5에 나타내는 바와 같이, s1, s3, s4의 각 슬롯의 합계 권수는, 복수의 슬롯 각각에 있어서의 합계 권수의 평균값보다도 작다. s1, s3, s4의 각 슬롯에 있어서, 코어 백(11)의 단의 위치는, 위치 「g」이다. 이것에 의해, s1, s3, s4의 각 슬롯에서는, 슬롯 면적이, 슬롯 면적의 평균값보다도 작아지도록 조정되어 있다.

이와 같이, 실시 형태 6에서는, 제1 슬롯에서는, 코어 백(11)의 두께가, 코어 백(11)의 전체에 있어서의 두께의 평균값보다도 작고, 또한, 제2 슬롯에서는, 제2 방향에 있어서의 코어 백(11)의 두께가, 코어 백(11)의 전체에 있어서의 두께의 평균값보다도 크다. 이것에 의해, 슬롯 면적에 대한 합계 권수의 비율이 복수의 슬롯 모두에 있어서 일정하게 된다.

또한, 복수의 슬롯에 있어서 비율이 일정하다는 것은, 복수의 슬롯에 있어서 비율이 완전하게 동일한 경우에 한정되지 않는다. 복수의 슬롯에 있어서 비율이 일정하다는 것은, 실시 형태 1에 있어서의 티스 피치의 조정과 마찬가지로, 가동자(1)의 구조에 기인하여 점적율이 바뀌는 경우를 고려하여 코어 백(11)의 두께가 조정되는 경우를 포함하는 것으로 한다.

복수의 티스(13)에 장착된 모든 코일(14)의 선지름이 동일하고, 또한, 슬롯 면적에 대한 합계 권수의 비율이 복수의 슬롯 모두에 있어서 일정한 것에 의해서, 복수의 슬롯 각각에 있어서의 코일(14)의 점적율이 일정하게 된다. s1, s2, s3, s4, s5의 각 슬롯의 점적율이 일정한 것에 의해서, 전동기(59)는 복수의 슬롯에 있어서의 저항의 편차를 적게 하여, 복수의 슬롯 전체의 저항을 작게 할 수 있다. 또, 전동기(59)는 복수의 슬롯에 있어서의 점적율의 평균값을 증가시킬 수 있다. 전동기(59)는 코일(14)의 선지름을 확대시킬 수 있어, 저항을 저감시킬 수 있다.

복수의 티스(13)에 있어서의 코일(14)의 배치는, 가동자(1)의 진행 방향에 있어서의 상의 순서가 도 23에 나타내는 경우와 동일하면 된다. 도 23에 나타내는 경우와 상의 순서가 동일하면, 진행 방향에 있어서의 단에 위치하는 상은 어느 상이어도 된다. 또, 복수의 티스(13)에 있어서의 코일(14)의 배치는, 실시 형태 2 내지 4에 있어서의 배치와 마찬가지로 되어도 된다.

가동자(1)는 P=4, N=5, C=1의 구성을 단위로 하여, 2개 이상의 단위를 가져도 된다. 즉, C가 1보다 큰 자연수여도 된다. 전동기(59)는 C가 1보다도 큰 자연수인 경우도, C가 1인 경우와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

전동기(59)는 복수의 영구 자석(21)이 고정자 철심의 내부에 매립되는 구성이어도 된다. 전동기(59)는 복수의 영구 자석(21)이 고정자 철심의 내부에 매립되는 경우도, 복수의 영구 자석(21)이 고정자 철심의 표면에 마련되는 경우와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

실시 형태 6에 의하면, 전동기(59)는 코어 백(11)의 두께가 슬롯마다 조정되는 것에 의해서, 슬롯 면적에 대한 코일(14)의 합계 권수의 비율이 복수의 슬롯에 있어서 일정하게 되어 있다. 즉, 복수의 티스(13)에 의해 구성되는 복수의 슬롯 각각에 있어서의 점적율이 일정하다. 전동기(59)는 복수의 슬롯 각각에 있어서의 점적율이 일정한 것에 의해서, 각 슬롯에 있어서의 코일(14)의 저항을 저감시킬 수 있다. 이것에 의해, 전동기(59)는 코일(14)의 발열량을 저감시킬 수 있다고 하는 효과를 달성한다.

실시 형태 7.

도 24는 실시 형태 7에 따른 전동기(60)의 단면도이다. 실시 형태 7에서는, 복수의 티스(13) 각각의 제1 방향에 있어서의 폭이 조정되어 있다. 실시 형태 7에서는, 상기의 실시 형태 1 내지 6과 동일한 구성요소에는 동일한 부호를 부여하고, 실시 형태 1 내지 6과는 상이한 구성에 대해 주로 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 티스(13)의 폭이란, 티스(13)의 제1 방향에 있어서의 폭으로 한다.

전동기(60)의 가동자(1)의 구성은, 티스 피치를 대신하여 티스(13)의 폭이 조정되는 이외는, 실시 형태 1의 가동자(1)와 마찬가지이다. 전동기(60)의 고정자(2)의 구성은, 실시 형태 1의 고정자(2)와 마찬가지이다. 실시 형태 7에서는, 실시 형태 1과 마찬가지로, 가동자(1)의 각 티스(13)에는, 티스 번호인 t1, t2, t3, t4, t5가 할당되어 있다. 가동자(1)의 각 슬롯에는, 슬롯 번호인 s1－1, s2, s3, s4, s5, s1－2가 할당되어 있다.

실시 형태 7에 있어서, 각 티스(13)에 장착되어 있는 코일(14)의 권수의 예는, 도 3에 나타내는 실시 형태 1의 경우와 마찬가지로 한다. t2, t4의 각 티스(13)에 있어서의 합계 권수는, 복수의 티스(13) 각각에 있어서의 합계 권수의 평균값보다도 크다. 한편, t1, t3, t5의 각 티스(13)에 있어서의 합계 권수는, 복수의 티스(13) 각각에 있어서의 합계 권수의 평균값보다도 작다. 이하, 복수의 티스(13)에 있어서의 코일(14)의 권수의 평균값보다도 권수가 큰 티스(13)를 제1 티스, 복수의 티스(13)에 있어서의 코일(14)의 권수의 평균값보다도 권수가 작은 티스(13)를 제2 티스라고 칭한다. t2, t4의 각 티스(13)는 제1 티스이다. t1, t3, t5의 각 티스(13)는 제2 티스이다.

도 24에 있어서, w1은 제1 티스인 t2, t4의 각 티스(13)의 폭이다. w2는 제2 티스인 t1, t3, t5의 각 티스(13)의 폭이다. w1＞w2가 성립된다. 즉, 전동기(60)에서는, 제1 티스의 폭이 제2 티스의 폭보다도 크다. 실시 형태 7에서는, 이와 같이 각 티스(13)의 폭이 조정되는 것에 의해서, 슬롯 면적에 대한 합계 권수의 비율이 복수의 슬롯 모두에 있어서 일정하게 된다.

또한, 복수의 슬롯에 있어서 비율이 일정하다는 것은, 복수의 슬롯에 있어서 비율이 완전하게 동일한 경우에 한정되지 않는다. 복수의 슬롯에 있어서 비율이 일정하다는 것은, 실시 형태 1에 있어서의 티스 피치의 조정과 마찬가지로, 가동자(1)의 구조에 기인하여 점적율이 바뀌는 경우를 고려하여 티스(13)의 폭이 조정되는 경우를 포함하는 것으로 한다.

복수의 티스(13)에 장착된 모든 코일(14)의 선지름이 동일하고, 또한, 슬롯 면적에 대한 합계 권수의 비율이 복수의 슬롯 모두에 있어서 일정한 것에 의해서, 복수의 슬롯 각각에 있어서의 코일(14)의 점적율이 일정하게 된다. s1, s2, s3, s4, s5의 각 슬롯의 점적율이 일정한 것에 의해서, 전동기(60)는 복수의 슬롯에 있어서의 저항의 편차를 적게 하여, 복수의 슬롯 전체의 저항을 작게 할 수 있다. 또, 전동기(60)는 복수의 슬롯에 있어서의 점적율의 평균값을 증가시킬 수 있다. 전동기(60)는 코일(14)의 선지름을 확대시킬 수 있어, 저항을 저감시킬 수 있다.

복수의 티스(13)에 있어서의 코일(14)의 배치는, 가동자(1)의 진행 방향에 있어서의 상의 순서가 도 24에 나타내는 경우와 동일하면 된다. 도 24에 나타내는 경우와 상의 순서가 동일하면, 진행 방향에 있어서의 단에 위치하는 상은 어느 상이어도 된다. 또, 복수의 티스(13)에 있어서의 코일(14)의 배치는, 실시 형태 2 내지 4에 있어서의 배치와 마찬가지로 되어도 된다.

가동자(1)는 P=4, N=5, C=1의 구성을 단위로 하여, 2개 이상의 단위를 가져도 된다. 즉, C가 1보다 큰 자연수여도 된다. 전동기(60)는 C가 1보다도 큰 자연수인 경우도, C가 1인 경우와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

전동기(60)는 복수의 영구 자석(21)이 고정자 철심의 내부에 매립되는 구성이어도 된다. 전동기(60)는 복수의 영구 자석(21)이 고정자 철심의 내부에 매립되는 경우도, 복수의 영구 자석(21)이 고정자 철심의 표면에 마련되는 경우와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

실시 형태 7에 의하면, 전동기(60)는 제1 티스의 폭이 제2 티스의 폭보다도 커지도록 각 티스(13)의 폭이 조정되는 것에 의해서, 슬롯 면적에 대한 코일(14)의 합계 권수의 비율이 복수의 슬롯에 있어서 일정하게 되어 있다. 즉, 복수의 티스(13)에 의해 구성되는 복수의 슬롯 각각에 있어서의 점적율이 일정하다. 전동기(60)는 복수의 슬롯 각각에 있어서의 점적율이 일정한 것에 의해서, 각 슬롯에 있어서의 코일(14)의 저항을 저감시킬 수 있다. 이것에 의해, 전동기(60)는 코일(14)의 발열량을 저감시킬 수 있다고 하는 효과를 달성한다.

실시 형태 8.

도 25는 실시 형태 8에 따른 전동기(61)의 단면도이다. 실시 형태 8에 따른 전동기(61)는 회전 전기이다. 실시 형태 8에서는, 상기의 실시 형태 1 내지 7과 동일한 구성요소에는 동일한 부호를 부여하고, 실시 형태 1 내지 7과는 상이한 구성에 대해 주로 설명한다.

전동기(61)는 고정자(3)와 회전자(4)를 가진다. 고정자(3)는 회전자(4)를 둘러싸는 둥근고리 모양의 구조물이다. 고정자(3)는 회전자(4)를 마주보고 배치되어 있다. 회전자(4)는 계자이다. 고정자(3)는 계자와의 상호작용에 의한 추진력을 얻기 위한 전기자이다. 회전자(4)는 고정자(3)에 대해서 회전 가능하다. 전동기(61)는 회전자(4)를 회전 동작시킨다.

회전자(4)는 샤프트(41)와 샤프트(41)의 표면에 고정된 복수의 영구자석(42)을 가진다. 실시 형태 8에서는, 회전자(4)는 4개의 영구자석(42)을 가진다. 4개의 영구자석(42)은 회전자(4)의 회전 방향, 즉 원주 방향으로 늘어서져 있다.

고정자(3)는 고정자 철심과, 고정자 철심에 장착된 복수의 코일(33)을 가진다. 고정자 철심은 고정자(3)의 외측 가장자리를 이루는 둥근고리 모양의 코어 백(31)과, 코어 백(31)으로부터 회전자(4)의 쪽으로 연장된 복수의 티스(32)를 가진다. 각 티스(32)는 고정자(3)의 지름 방향으로 연장되어 있다. 실시 형태 8에서는, 회전자(4)는 5개의 티스(32)를 가진다. 5개의 티스(32)는 원주 방향으로 늘어서져 있다. 각 티스(32) 중 계자측의 선단부에는, 회전 방향으로 향하여진 돌기가 형성되어 있다. 각 코일(33)은 티스(32)에 도선이 집중적으로 권회되는 것에 의해서 구성되어 있다. 코일(33)이 배치되는 슬롯은, 원주 방향에 있어서 티스(32)와 서로 이웃하는 부분이다. 서로 이웃하는 티스(32)끼리는, 슬롯을 구성한다.

실시 형태 8에서는, 고정자(3)의 각 티스(32)에, 편의적으로 티스 번호를 할당한다. 각 티스(32)에는, 도 25에 있어서 어느 위치의 티스(32)로부터 시계 방향으로, 각각 티스 번호인 t1, t2, t3, t4, t5가 할당되어 있다. 또, 고정자(3)의 각 슬롯에, 편의적으로 슬롯 번호를 할당한다. 각 슬롯에는, t1과 서로 이웃하는 슬롯으로부터 시계 방향으로, 각각 슬롯 번호인 s1, s2, s3, s4, s5가 할당되어 있다.

고정자(3)에 있어서의 티스 피치는, 복수의 티스(32)가 늘어서져 있는 방향인 제1 방향의 길이이다. 제1 방향은 원주 방향이기도 하다. 실시 형태 8에서는, 복수의 티스(32)의 각 티스 피치에, 편의적으로 티스 피치 번호를 할당한다. 각 티스 피치에는 t5 및 t1의 티스(32)끼리의 티스 피치로부터 시계 방향으로, 각각 티스 피치 번호인 p1, p2, p3, p4, p5가 할당되어 있다.

고정자(3)에는, 3상 교류 전원으로부터 전압이 인가된다. 3상 교류 전원의 도시는 생략한다. 복수의 티스(32)에 있어서의 코일(33)의 배치는, 실시 형태 1에 있어서의 복수의 티스(13)에 있어서의 코일(14)의 배치와 마찬가지이다. 고정자(3)의 복수의 티스(32)는, 3상 중 1상의 코일(33)만이 장착된 티스(32)와, 3상 중 복수의 상의 코일(33)이 장착된 티스(32)를 포함한다. 고정자(3)의 모든 코일(33)은, 동일한 지름의 도선에 의해 형성되어 있다.

도 26은 실시 형태 8의 비교예에 따른 전동기(62)의 단면도이다. 전동기(62)의 고정자(3)는, 코일(33)이 배치되어 있지 않은 영역(34)을 가진다. 실시 형태 8과, 실시 형태 8의 비교예에 있어서, 슬롯의 합계 권수, 슬롯 면적 및 점적율의 예는, 도 5에 나타내는 실시 형태 1의 경우와 마찬가지로 한다. 슬롯 면적은 제1 방향과 제2 방향을 포함하는 단면에 있어서의 슬롯의 면적이다. 제2 방향은 지름 방향이다. 제2 방향은 고정자(3)와 회전자(4)가 마주보는 방향으로서, 복수의 영구자석(42)이 배치되어 있는 면에 수직인 방향이기도 하다. 도 25에 나타내는 단면과 도 26에 나타내는 단면은, 제1 방향과 제2 방향을 포함하는 단면이다.

비교예에 따른 전동기(62)에서는, 실시 형태 1의 비교예와 마찬가지로, s1, s2, s3, s4, s5의 각 슬롯의 슬롯 면적은 모두 동일하게 한다. 또, 전동기(62)에서는, 실시 형태 1의 비교예와 마찬가지로, p1, p2, p3, p4, p5의 각 티스 피치는, 복수의 티스 피치의 평균값과 동등하다. 전동기(62)에서는, 각 슬롯의 슬롯 면적은 모두 동일한 것에 대해, 합계 권수가 슬롯마다 상이한 것에 의해서, 각 슬롯의 점적율에는 편차가 있다. 이 때문에, 전동기(62)에서는 코일(33)의 저항이 커진다.

다음으로, 실시 형태 8에 따른 전동기(61)의 상세에 대하여 설명한다. 실시 형태 8에서는, 슬롯 면적에 대한 합계 권수의 비율이 고정자(3)의 복수의 슬롯에 있어서 일정하게 되도록, 각 티스(32)의 티스 피치가 조정되어 있다. 즉, 복수의 티스(32)에 의해 구성되는 복수의 슬롯 각각에 있어서의 점적율이 일정하다.

도 25에 있어서, 위치 「a」, 위치 「b」, 위치 「c」, 위치 「d」는, 복수의 티스 피치가 서로 동등하다고 가정했을 경우에 있어서의 각 티스(32)의 중심 위치를 나타낸다. 위치 「a」는 t1의 티스(32)의 해당 가정에 있어서의 중심 위치를 나타낸다. 위치 「b」는 t2의 티스(32)의 해당 가정에 있어서의 중심 위치를 나타낸다. 위치 「c」는 t4의 티스(32)의 해당 가정에 있어서의 중심 위치를 나타낸다. 위치 「d」는 t5의 티스(32)의 해당 가정에 있어서의 중심 위치를 나타낸다. 또한, 중심 위치란 원주 방향에 있어서의 중심 위치로 한다.

실시 형태 8에서는, s2, s5의 각 슬롯은 제1 슬롯이다. 즉, 도 5에 나타내는 바와 같이, s2, s5의 각 슬롯의 합계 권수는, 복수의 슬롯 각각에 있어서의 합계 권수의 평균값보다도 크다. t1의 티스(32)의 중심 위치가 위치 「a」로부터 반시계 방향의 쪽으로 시프트되어 있고, 또한, t2의 티스(32)의 중심 위치가 위치 「b」로부터 시계 방향의 쪽으로 시프트되어 있다. 이것에 의해, s2의 슬롯 면적은 슬롯 면적의 평균값보다도 커지도록 조정되어 있다. t4의 티스(32)의 중심 위치가 위치 「c」로부터 반시계 방향의 쪽으로 시프트되어 있고, 또한, t5의 티스(32)의 중심 위치가 위치 「d」로부터 시계 방향의 쪽으로 시프트되어 있다. 이것에 의해, s5의 슬롯 면적은, 슬롯 면적의 평균값보다도 커지도록 조정되어 있다.

실시 형태 8에서는, s1, s3, s4의 각 슬롯은 제2 슬롯이다. 즉, 도 5에 나타내는 바와 같이, s1, s3, s4의 각 슬롯의 합계 권수는, 복수의 슬롯 각각에 있어서의 합계 권수의 평균값보다도 작다. 각 티스(32)의 중심 위치가 시프트되어 있는 것에 의해서, s1, s3, s4의 각 슬롯 면적은, 슬롯 면적의 평균값보다도 작아지도록 조정되어 있다.

실시 형태 8에서는, 제1 슬롯을 구성하는 티스(32)끼리에 있어서, 티스 피치는, 복수의 슬롯에 있어서의 티스 피치의 평균값보다도 크다. 또, 제2 슬롯을 구성하는 티스(32)끼리에 있어서, 티스 피치는, 복수의 슬롯에 있어서의 티스 피치의 평균값보다도 작다. 이것에 의해, 슬롯 면적에 대한 합계 권수의 비율이 복수의 슬롯 모두에 있어서 일정하게 된다.

복수의 티스(32)에 장착된 모든 코일(33)의 선지름이 동일하고, 또한, 슬롯 면적에 대한 합계 권수의 비율이 복수의 슬롯 모두에 있어서 일정한 것에 의해서, 복수의 슬롯 각각에 있어서의 코일(33)의 점적율이 일정하게 된다. s1, s2, s3, s4, s5의 각 슬롯의 점적율이 일정한 것에 의해서, 전동기(61)는 복수의 슬롯에 있어서의 저항의 편차를 적게 하여, 복수의 슬롯 전체의 저항을 작게 할 수 있다.

실시 형태 8에서는, 합계 권수가 평균값보다도 적은 슬롯에서는 슬롯 면적이 작고, 또한, 합계 권수가 평균값보다도 많은 슬롯에서는 슬롯 면적이 큰 것에 의해서, 각 슬롯의 점적율이 일정하게 된다. 전동기(61)는 이와 같이 각 슬롯의 점적율이 조정되는 것에 의해서, 비교예의 경우보다도, 복수의 슬롯에 있어서의 점적율의 평균값을 증가시킬 수 있다. 전동기(61)는 비교예의 경우보다도, 코일(33)의 선지름을 확대시킬 수 있어, 저항을 저감시킬 수 있다.

전동기(61)는 실시 형태 1에 따른 전동기(50)와 마찬가지로, 상기의 식(1)을 만족한다. 이것에 의해, 슬롯마다의 점적율이 균등하게 된다. 또는, 전동기(61)는 실시 형태 1에 따른 전동기(50)와 마찬가지로, 상기의 식(2) 및 식(3)을 만족한다. 이것에 의해, 고정자(3)의 구조에 기인하여 점적율이 바뀌는 경우라도, 저항을 저감시키기 위한 티스 피치의 조정이 가능해진다.

실시 형태 8에 있어서의 고정자(3)의 구성은, 실시 형태 1에 있어서의 가동자(1)의 구성을 응용한 것이다. 고정자(3)의 구성은, 실시 형태 1에 있어서의 가동자(1)의 구성뿐만 아니라, 실시 형태 2 내지 7에 있어서의 각 가동자(1)의 구성의 어느 것을 응용한 것이어도 된다.

고정자(3)는 P=4, N=5, C=1의 구성을 단위로 하여, 2개 이상의 단위를 가져도 된다. 즉, C가 1보다 큰 자연수여도 된다. 전동기(61)는 C가 1보다도 큰 자연수인 경우도, C가 1인 경우와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

티스(32)는 계자측의 선단부에 돌기가 형성되어 있는 것에 한정되지 않는다. 티스(32)의 계자측의 선단부에는, 패임이 형성되어 있어도 된다. 티스(32) 중 계자측의 선단부는, 스트레이트 모양이어도 된다. 전동기(61)는 패임이 형성되어 있는 경우 또는 선단부가 스트레이트 모양인 경우도, 돌기가 형성되어 있는 경우와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

실시 형태 8에 의하면, 전동기(61)는 복수의 티스(32)의 티스 피치가 조정되는 것에 의해서, 슬롯 면적에 대한 코일(33)의 합계 권수의 비율이 복수의 슬롯에 있어서 일정하게 되어 있다. 즉, 복수의 티스(32)에 의해 구성되는 복수의 슬롯 각각에 있어서의 점적율이 일정하다. 전동기(61)는 복수의 슬롯 각각에 있어서의 점적율이 일정한 것에 의해서, 각 슬롯에 있어서의 코일(33)의 저항을 저감시킬 수 있다. 이것에 의해, 전동기(61)는 코일(33)의 발열량을 저감시킬 수 있다고 하는 효과를 달성한다.

이상의 각 실시 형태에 나타낸 구성은, 본 개시 내용의 일례를 나타내는 것이다. 각 실시 형태의 구성은, 다른 공지의 기술과 조합하는 것이 가능하다. 각 실시 형태의 구성끼리가 적절히 조합되어도 된다. 본 개시의 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 각 실시 형태의 구성의 일부를 생략 또는 변경하는 것이 가능하다.

1: 가동자 2, 3: 고정자
4: 회전자 11, 31: 코어 백
12, 34: 영역 13, 32: 티스
14, 33: 코일 21, 42: 영구자석
22: 장착 시트 41: 샤프트
50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62: 전동기

Claims

계자와,
상기 계자를 마주보게 하여 배치된 전기자를 구비하고,
상기 전기자는 코어백과, 상기 코어백으로부터 상기 계자의 쪽으로 연장된 복수의 티스와, 복수의 상기 티스에 장착된 3상의 코일을 가지고,
복수의 상기 티스는, 3상 중 1상의 상기 코일만이 장착된 티스와, 3상 중 복수의 상의 상기 코일이 장착된 티스를 포함하고,
서로 이웃하는 상기 티스끼리는, 상기 코일이 배치되는 슬롯을 구성하고,
상기 전기자에 있어서의 상기 티스의 수는, 3의 배수 이외의 정수이고,
복수의 상기 티스가 늘어서져 있는 제1 방향과 상기 계자 및 상기 전기자가 마주보는 제2 방향을 포함하는 단면에 있어서의, 상기 슬롯의 면적에 대한 상기 코일의 단면적의 비를 나타내는 점적률이, 복수의 상기 티스에 의해 구성되는 복수의 상기 슬롯 각각에 있어서 일정한 것을 특징으로 하는 전동기.
청구항 1에 있어서,
복수의 상기 슬롯 각각에 있어서의 상기 코일의 합계 권수의 평균값보다도 상기 합계 권수가 큰 상기 슬롯인 제1 슬롯을 구성하는 상기 티스끼리에 있어서, 상기 티스의 중심 위치의 사이의 길이인 티스 피치는, 복수의 상기 슬롯에 있어서의 상기 티스 피치의 평균값보다도 크고,
복수의 상기 슬롯 각각에 있어서의 상기 합계 권수의 평균값보다도 상기 합계 권수가 작은 상기 슬롯인 제2 슬롯을 구성하는 상기 티스끼리에 있어서, 상기 티스 피치는, 복수의 상기 슬롯에 있어서의 상기 티스 피치의 평균값보다도 작은 것을 특징으로 하는 전동기.
청구항 2에 있어서,
복수의 상기 슬롯 각각에 있어서의 상기 합계 권수의 평균값을 Na, 상기 제1 슬롯의 상기 합계 권수를 Ns1, 상기 제2 슬롯의 상기 합계 권수를 Ns2, 복수의 상기 티스에 있어서의 상기 티스 피치의 평균값을 La라고 하고,
상기 제1 슬롯을 구성하는 상기 티스끼리의 상기 티스 피치인 L1은, La＜L1≤(Ns1/Na)×1.2×La를 만족하고,
상기 제2 슬롯을 구성하는 상기 티스끼리의 상기 티스 피치인 L2는, La＞L2≥(Ns2/Na)×0.8×La를 만족하는 것을 특징으로 하는 전동기.
청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
상기 제1 슬롯을 구성하는 상기 티스끼리에서는, 상기 티스끼리 각각 중 상기 코어 백측의 단부에 있어서의 상기 티스 피치가 상기 티스 피치의 평균값보다도 크고, 또한, 상기 티스끼리 각각 중 상기 계자측의 단부에 있어서의 상기 티스 피치가 상기 코어 백측의 상기 티스 피치보다도 작고,
상기 제2 슬롯을 구성하는 상기 티스끼리에서는, 상기 티스끼리 각각 중 상기 코어 백측의 단부에 있어서의 상기 티스 피치가 상기 티스 피치의 평균값보다도 작고, 또한, 상기 티스끼리 각각 중 상기 계자측의 단부에 있어서의 상기 티스 피치가 상기 코어 백측의 상기 티스 피치보다도 큰 것을 특징으로 하는 전동기.
청구항 1에 있어서,
복수의 상기 슬롯 각각에 있어서의 상기 코일의 합계 권수의 평균값보다도 상기 합계 권수가 큰 상기 슬롯인 제1 슬롯에서는, 상기 제2 방향에 있어서의 상기 코어백의 두께가, 상기 코어백의 전체에 있어서의 두께의 평균값보다도 작고,
복수의 상기 슬롯 각각에 있어서의 상기 합계 권수의 평균값보다도 상기 합계 권수가 작은 상기 슬롯인 제2 슬롯에서는, 상기 제2 방향에 있어서의 상기 코어백의 두께가, 상기 코어백의 전체에 있어서의 두께의 평균값보다도 큰 것을 특징으로 하는 전동기.
청구항 1에 있어서,
복수의 상기 티스는 복수의 상기 티스에 있어서의 상기 코일의 권수의 평균값보다도 상기 권수가 큰 상기 티스인 제1 티스와, 복수의 상기 티스에 있어서의 상기 코일의 권수의 평균값보다도 상기 권수가 작은 상기 티스인 제2 티스를 포함하고,
상기 제1 티스의 상기 제1 방향에 있어서의 폭이, 상기 제2 티스의 상기 제1 방향에 있어서의 폭보다도 큰 것을 특징으로 하는 전동기.
청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
복수의 상기 티스에 장착된 모든 상기 코일의 선지름은 동일한 것을 특징으로 하는 전동기.