WO2007034633A1

WO2007034633A1 - 回転電機

Info

Publication number: WO2007034633A1
Application number: PCT/JP2006/315759
Authority: WO
Inventors: Tatsuya Noda
Original assignee: Honda Motor Co., Ltd.
Priority date: 2005-09-22
Filing date: 2006-08-09
Publication date: 2007-03-29
Also published as: US7948144B2; KR100977254B1; EP1947753B1; US20080303371A1; JP4787580B2; KR20080045234A; EP1947753A1; EP1947753A4; JP2007089303A

Abstract

　電動モータ１は、固定子１０に対して回転する回転子２０を備え、その固定子１０に励磁コイル１２の巻回されたティース１１を複数有している。そして、このティース１１は、先端面１１ａから回転子２０に向けて磁界を発生し、かつ回転子２０の径方向に延在する径方向延在部１１Ａと、径方向延在部１１Ａから屈曲するように形成されるコイル巻回部１１Ｂとを備えている。

Description

回転電機

技術分野

[0001] 本発明は、固定子に対して回転する回転子を備えた回転電機に関するものである背景技術

[0002] 一般に、電動モータ（回転電機）として、ハウジングに固定される略円筒状の固定子と、この固定子力発生する回転磁界によって回転する回転子とを備えたものが知られている。そして、このような電動モータの固定子の構造としては、特開 2004— 159 476号公報（段落 0007、図 1, 2)及び特開 2003— 37968号公報（段落 0027、図 1 , 2)に開示されているように、従来、回転子の周囲に複数配設され、かつ径方向に延在する略直線状のティースと、各ティースに巻き付けられる励磁コイルとを備えた構造が知られている。

[0003] し力しながら、従来の固定子の構造では、モータトルクを上げるために励磁コイルの巻き数を多くしょうとすると、ティースを径方向に延ばさなければならないので、電動モータが径方向にぉ、て大型化すると、つた問題があった。

[0004] そこで、本発明では、径方向において大型化することなぐ励磁コイルの巻き数を多くすることができる回転電機を提供することを目的とする。

発明の開示

[0005] 前記の課題を解決するために、本発明は、固定子に対して回転する回転子を備え、前記固定子および前記回転子の少なくとも一方が、励磁コイルの卷回されたティースを複数有する回転電機であって、前記ティースは、先端面から前記固定子または前記回転子に向けて磁界を発生し、かつ前記回転子の径方向に延在する径方向延在部と、前記径方向延在部力屈曲するように形成されるコイル卷回部とを備えることを特徴とする。

[0006] 本発明によると、コイル卷回部が、回転子の径方向に延在する径方向延在部から屈曲するように形成されるので、回転子の径方向におヽて径方向延在部とコイル卷回部とがともに直線状に形成される従来のティースに比べ、径方向の大きさを大きくしなくともコイル卷回部を例えば軸方向に長く形成することができる。そのため、回転電機を径方向に大型化することなぐ励磁コイルの巻き数を多くすることができる。また、前記したようにコイル卷回部を例えば軸方向に延ばした場合は、回転電機全体の体積としては従来のものとあまり変わらないが、軸方向に延ばしたコイル卷回部で囲まれた空間に減速機を組み込むことができるなどといった最適設計が可能となる。

[0007] 上述した回転電機は、前記コイル卷回部が、前記回転子の軸方向に延在してもよい。

[0008] このような回転電機によると、コイル卷回部が回転子の軸方向に沿って延在するので、励磁コイルの巻き数を多くするためにコイル卷回部の長さを軸方向に大きくしても、隣り合うコイル卷回部同士の隙間 (スロット)の大きさが略一定となる。そのため、占積率 (スロットの断面積に対する励磁コイルの断面積の割合)を良好な値に維持することができる。ちなみに、従来の径方向に延在するティースでは、励磁コイルの巻き数を多くするためにコイル卷回部の長さを径方向に大きくすると、隣り合うコイル卷回部同士の隙間は径方向外側になるほど広がるため、占積率が低下していたが、本発明により、このような占積率の低下を抑制することが可能となった。

[0009] 上述した回転電機は、少なくとも前記固定子に、前記ティースが複数備えられるとともに、前記回転子に、前記固定子へ向けて磁界を発生させる磁界発生手段が備えられ、前記固定子のティースの先端面は、前記回転子の磁界発生手段の前記固定子との対向面よりも大きな面積となるように形成されてもょ、。

[0010] ここで、「磁界発生手段」とは、永久磁石や電磁石 (ティースおよび励磁コイル)など磁界を発生させるものを、う。

[0011] このような回転電機によると、固定子のティースの先端面が、回転子の磁界発生手段の固定子との対向面よりも大きな面積となるように形成されて、るので、磁界発生手段からの磁束を固定子のティースによってより多く集めることができる。

[0012] 上述した回転電機は、前記回転子の磁界発生手段から発生して前記回転子の軸方向へ向かう磁束を捕捉する磁束捕捉用突起を、前記固定子のティースの先端側に設けてもよい。 [0013] このような回転電機によると、回転子の磁界発生手段から発生して回転子の軸方向へ向カゝぅ磁束が、固定子のティース先端に設けられた磁束捕捉用突起で捕捉されるので、磁界発生手段力も軸方向へ向力磁束をより多く集めることができる。

[0014] 上述した回転電機は、前記コイル卷回部に、前記励磁コイルの卷回範囲を規制するコイル用突起を設けてもょヽ。

[0015] このような回転電機によると、コイル卷回部に励磁コイルの卷回範囲を規制するコィル用突起を設けることで、励磁コイルをコイル卷回部に巻き付けていく際に、コイル用突起が励磁コイルの巻き始めや巻き終わりの位置の目印になるとともに、励磁コイルを保持する役割を果たす。これにより、コイル卷回部に励磁コイルをきれいに卷くことができ、占積率を向上させることができる。

[0016] 上述した回転電機は、円状に配設される前記複数のティースの基端部同士を連結する連結部材を設けてもょヽ。

[0017] このような回転電機〖こよると、円状に配設される複数のティースの基端部同士が連結部材で連結されるので、隣り合うティース間で磁束が行き来することが可能となり、安定的な磁路を形成することができる。

[0018] 上述した回転電機は、前記基端部と前記連結部材との接続部分に形成される角部を、曲面形状としてもよい。

[0019] このような回転電機によると、ティースの基端部と連結部材との接続部分に形成される角部を曲面形状としたので、磁束が流れやすくなり、より安定的な磁路を形成することができる。

[0020] 上述した回転電機は、前記ティースが、前記径方向延在部の少なくとも先端面を含む第 1ティースと、前記コイル卷回部を含む第 2ティースとに分割されるとともに、これらが互、に連結自在に構成されてもょ、。

[0021] このような回転電機によると、ティースが互いに連結自在となる第 1ティースと第 2ティースとに分割されるので、ティース全体をカ卩ェするのではなぐそれよりも小さな第 1 ティースまたは第 2ティースを個別に加工すればよい。そのため、ティースの加工が容易となり、低コストィ匕を実現することができる。

[0022] 上述した回転電機は、前記第 1ティースと前記第 2ティースとの連結部は、互いに嚙み合う凹凸部を複数有した形状でもよい。

[0023] このような回転電機によると、第 1ティースと第 2ティースとの連結部が互いに嚙み合う凹凸部を複数有した形状であるため、回転子の回転時において回転子力もの磁力の影響で固定子に反力が加わって振動したとしても、その連結部を確実に固定させた状態で維持させることができる。

[0024] 上述した回転電機は、前記第 1ティースに、モータケースの一部と係合することで、前記ティース全体の軸決めに寄与する位置決め用突起を設けてもょ、。

[0025] このような回転電機によると、第 1ティースにモータケースの一部と係合する位置決め用突起が設けられるので、モータケースに対するティース全体の軸決め精度を向上させることができる。

[0026] 上述した回転電機は、前記ティースを、複数の鋼板を積層して構成してもよ、。

[0027] このような回転電機によると、鋼板を打ち抜いて所定の形状に形成した数種類の鋼板を適宜積層するだけで簡単にティースを製造できるので、その分製造コストや材料費を低減することができる。また、このように複数の鋼板を積層して製造されるティース (コア）は、粉体を焼結することで一体に形成される一般的なコアに比べ、透磁率が高くなるため、モータの高トルク化や小型化を図ることが可能となる。

[0028] さらに、上述した回転電機は、前記径方向延在部から屈曲形成される前記コイル卷回部で囲まれた空間に、前記回転子と同軸となる減速機を設けてもよい。

[0029] このような回転電機によると、径方向延在部力屈曲形成されるコイル卷回部に囲まれた空間内に減速機が収容される構造となるため、回転電機の径方向への大型化を抑制するために形成された空間（コイル卷回部で囲まれた空間）を有効活用することができる。また、コイル卷回部で囲まれた空間内に減速機を収容する構造であるため、回転電機全体の厚さゃ径方向の大きさを変えることなぐ減速機能の追加を図ることができる。

図面の簡単な説明

[0030] [図 1]第 1の実施形態に係る電動モータの構造を示す概略斜視図である。

[図 2]電動モータの内部構造を示す概略断面図である。

[図 3]第 1ティースを示す斜視図である。 [図 4]第 1ティースを構成する第 1プレートを示す斜視図である。

[図 5]第 1ティースを構成する第 2プレートを示す斜視図である。

[図 6]第 2ティースを示す斜視図 (a)と、第 2ティースを構成する第 3プレートを示す斜視図 (b)と、第 2ティースを構成する第 4プレートを示す斜視図 (c)である。

[図 7]第 1ティースと第 2ティースの関係を示す斜視図である。

[図 8]モータケースの蓋体を示す斜視図である。

[図 9]第 1ティースと蓋体の関係を示す平面図である。

[図 10]第 2の実施形態に係る中空モータの構造を示す斜視図である。

[図 11]第 1ティースを示す斜視図である。

[図 12]第 1ティースを構成する第 1プレートを示す斜視図である。

[図 13]第 1ティースを構成する第 2プレートを示す斜視図である。

[図 14]第 2ティースを示す斜視図 (a)と、第 2ティースを構成する第 3プレートを示す斜視図 (b)と、第 2ティースを構成する第 4プレートを示す斜視図 (c)である。

[図 15]連結部材の構造を示す斜視図である。

発明を実施するための最良の形態

[0031] 〔第 1の実施形態〕

次に、本発明の第 1の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。

[0032] 図 1および図 2に示すように、電動モータ（回転電機） 1は、略円筒状に形成される固定子 10と、この固定子 10内に挿入される回転子 20と、この回転子 20と同軸に設けられる減速機 30とを主に備えている。そして、この電動モータ 1では、固定子 10から発生する回転磁界によって固定子 10に対して回転子 20が回転し、そのトルクが減速機 30を介して外部に出力されるようになっている。なお、減速機 30としては、サンギヤ、プラネタリギヤ、キャリア等を適宜備える周知の構造のものを採用すればよい。

[0033] 固定子 10は、複数のティース 11と、これらのティース 11に卷回される励磁コイル 12 と、複数のティース 11を連結させる連結部材 13とを主に備えて、る。

ティース 11は、図 2に示すように、回転子 20の径方向に延在する径方向延在部 11 Aと、回転子 20の軸方向に延在するように径方向延在部 11A力屈曲するように形成されるコイル卷回部 1 IBとによって略 L字状に形成されている。そして、このようにコイル卷回部 11Bが径方向延在部 11A力ゝら屈曲形成されることで、減速機 30の周囲にコイル卷回部 11Bが配設されるようになつている。さらに、ティース 11は、径方向延在部 11Aのうち回転子 20に向けて磁界を発生する先端面 11aを含む部分を第 1 ティース T1とし、残りの部分を第 2ティース T2として分割された構造となっている。

[0034] 図 3に示すように、複数の第 1ティース T1は、それぞれ先端面 11aを内周側に向けた円状に配設されるとともに、その先端面 11a近傍が連結されることで第 1ティースュニット TUとして一体に形成されている。そして、この第 1ティースユニット TUは、図 4 および図 5に示すように、 2種類の鋼板、詳しくは第 1プレート P1および第 2プレート P 2が積層されることで構成されて、る。

[0035] 図 4に示すように、第 1プレート P1は、 1つの第 1ティース T1の一部に相当するティース相当部 T1 'が円状に連結されて構成されている。そして、このティース相当部 T1 'は、先端面 11aを含む先端部 P11と、この先端部 P11から径方向外側に向かって延在する 3本の脚部 P 12と、これらの脚部 P 12のうち外側の 2つの脚部 P 12から互いに離れるように延在した後、径方向外側に向かつて延在する当接部 (位置決め用突起) P 13とで構成されている。

[0036] 図 5に示すように、第 2プレート P2は、第 1プレート P1と同様に、 1つの第 1ティース T1の一部に相当するティース相当部 T1 "が円状に連結されて構成されて!、る。そして、このティース相当部 T1"は、先端面 11aを含む先端部 P21と、この先端部 P21から径方向外側に向力つて延在する 2本の脚部 P22とで構成されている。なお、 2本の脚部 P22は、第 1プレート P1の 3本の脚部 P12で形成される溝に一致する位置に形成されるようになつている（図 3, 4参照)。

[0037] そして、前記した第 1プレート P1を所定枚数積層し、その上力も第 2プレート P2を所定枚数積層することで、図 3の拡大図で示すように、第 1ティース T1の径方向外側の部分が、連結部 C1として櫛型形状 (凹凸部を複数有した形状、詳しくは脚部 P12, P 22が千鳥状に配設された形状）に形成されるようになって!/、る。

[0038] 図 6 (a)に示すように、第 2ティース T2は、径方向延在部 11Aのうちの第 1ティース T 1を除、た残りの部分となる基部 11A'と、コイル卷回部 11Bとを一体に有する略 L字状の構造となっている。そして、この第 2ティース T2は、図 6 (b)および (c)に示すように、 2種類の鋼板、詳しくは第 3プレート P3および第 4プレート P4が積層されることで構成されている。なお、以下の第 3プレート P3および第 4プレート P4についての説明においては、便宜上、基部 11A'側を上側とし、コイル卷回部 11B側を下側として説明することとする。

[0039] 図 6 (b)に示すように、第 3プレート P3は、基部 11A'の一部に相当する基部相当部 P31と、コイル卷回部 11Bの一部に相当する卷回部相当部 P32とで略 L字状に構成されている。基部相当部 P31は、その先端部 31aが幅広に形成されており、この先端部 31aの先端縁には、上側が下側よりも大きく切り欠かれた形状となる段付きの切欠部 31bが形成されている。また、卷回部相当部 P32には、その上側の適所に第 1コィル用突起 32aが 1つ形成されるとともに、その下側の適所に第 2コイル用突起 32b 力^つ形成されている。そして、第 1コイル用突起 32aは、その下縁が基部相当部 P3 1の下縁 (幅広でない方の下縁)と一致する位置に形成されるとともに、第 2コイル用突起 32bは、第 1コイル用突起 32aから所定距離離れ、かつ、上下方向において同位置に形成されている。そのため、例えば第 1コイル用突起 32aの下縁と基部相当部 P31の下縁によって励磁コイル 12の巻き始めの位置が決まるとともに、 2つの第 2コィル用突起 32bの上縁によって励磁コイル 12の巻き終わりの位置が決まり、ひいては励磁コイル 12の卷回範囲が規制されるようになっている。また、第 2コイル用突起 32 bの上側の角部は斜めに面取りされており、これにより、この面取りされた斜面で励磁コイル 12を卷回部相当部 P32 (コイル卷回部 11B)に誘導できるようにもなつている。なお、励磁コイル 12は高いテンションをカ卩えながら巻いていく必要があることから、コィル卷回部 11Bに巻かれた励磁コイル 12は、各コイル用突起 32a, 32bに対して所定のカをカ卩えることになるため、各コイル用突起 32a, 32bはその力に対応した強度で形成されるようになって！/ヽる。

[0040] 図 6 (c)に示すように、第 4プレート P4は、基部 11 A'の一部に相当する基部相当部 P41と、コイル卷回部 11Bの一部に相当する卷回部相当部 P42とで略 L字状に構成されている。基部相当部 P41は、その先端部 41a等が前記した第 3プレート P3の基部相当部 P31と略同様の形状に形成される力段付きの切欠部 41bの段の形状が第 3プレート P3の切欠部 31bとは逆になるように、詳しくは下側が上側よりも大きく切り欠かれるように形成されている点で異なっている。また、卷回部相当部 P42には、その上側の適所に前記した第 3プレート P3の第 1コイル用突起 32aと同様のコイル用突起 42aが形成されるとともに、その下端部の両側縁に連結部材 13に連結される連結爪 42bが形成されている。

[0041] そして、前記した第 4プレート P4を 2枚 1組のセットとして 3つ用意し、これらの間に 2 枚 1組の第 3プレート P3のセットを 1つずっ配設することで、図 6 (a)で示すように、基部 11A'の先端が、連結部 C2として櫛型形状（凹凸部を複数有した形状、詳しくは段付きの切欠部 31b, 41bの各セットが千鳥状に配設された形状）に形成されるようになっている。また、コィノレ卷回部 11Bには、その片側面に 1つの第 1コイル用突起 3 2aが形成されるとともに、その両側面に 2つの第 2コイル用突起 32bと 3つの連結爪 4 2bがそれぞれ対称に形成されるようになっている。

[0042] そして、図 7に示すように、前記した第 1ティース T1と第 2ティース T2は、それらの連結部 CI, C2が互いに嚙み合うことで連結されるようになっている。なお、本実施形態では、第 1ティース T1を挟み込む第 2ティース T2の 2つの突起 T21の先端面が第 1 ティース T1の内面 (各先端面 1 la)力突出しないように形成されている力本発明はこれに限定されず、各突起 T21の先端面が第 1ティース T1の内面力突出するように各突起 T21を形成するようにしてもよい。これによれば、突出した各突起 T21が、後記する回転子 20のロータコア 23 (図 1参照）を軸方向にお!、て挟み込むことで、口ータコア 23から発生して回転子 20の軸方向へ向力磁束を捕捉するといつた効果を有する磁束捕捉用突起として機能するので、このように構成するのが望ましい。

[0043] 図 1に示すように、連結部材 13は、前記したように第 1ティース T1に連結させた第 2 ティース T2の基端部同士を連結させるリング状の部材であり、第 2ティース T2の径方向外側にある連結爪 42bと連結する大径のものと、径方向内側にある連結爪 42bと連結する小径のものとで構成されている。なお、第 2ティース T2の基端部と連結部材 13との接続部分に形成される角部は、拡大図で示すように、曲面形状としておくのが望ましい。これによれば、各ティース 11と連結部材 13との間を磁束が流れやすくなるので、安定的な磁路が形成されることとなる。 [0044] 回転子 20は、回転軸 21に結合されたロータボス 22と、ロータボス 22の外周に固定されたロータコア 23と、このロータコア 23に形成した永久磁石保持孔 23aに保持された永久磁石 (磁界発生手段； 1つのみ図示） 24とを主に備えている。そして、各永久磁石 24は、ロータコア 23の周方向にそれぞれ磁極を向け、かつ同極同士が対向するように配設されており、これにより、各永久磁石 24の間に形成される各磁路 (磁界発生手段） 23b力 N極の磁界や S極の磁界を周方向にぉ、て交互に固定子 10に向けて発生するようになっている。また、 1つの磁路 23bの外周面 23cは、 1つのティース 11の先端面 11aよりも小さな面積で形成されており、これにより、ティース 11の先端面 1 laが、これに対向する磁路 23bの対向面 (磁路 23b間の隙間を除いた面であり、 2つの磁路 23bが 1つのティース 11と重なっている場合には、各磁路 23bの外周面 23cのうちティース 11の先端面 1 laと重なった部分の面を、う。 )よりも常に大きな面積となっている。

[0045] 最後に、固定子 10とモータケース 50との関係について説明する。

[0046] 図 8に示すように、モータケース 50は、図示しない有底円筒状の収容部と、図に示す蓋体 51とで主に構成されている。そして、この蓋体 51には、その周方向に沿って複数の凸状部 51aが所定の隙間を介して形成されており、これにより、図 9に示すように、第 1ティース T1の当接部 P13が凸状部 51aと係合するようになつている。そのため、ティース全体 (第 1ティース T1と第 2ティース T2のユニット）が精度良く軸決めされるようになっている。

[0047] 以上によれば、第 1の実施形態において、次のような効果を得ることができる。

コイル卷回部 11Bが径方向延在部 11Aから屈曲するように形成されるので、直線状に形成される従来のティースに比べ、電動モータ 1を径方向に大型化することなく、励磁コイル 12の巻き数を多くすることができる。また、コイル卷回部 11Bが回転子 2 0の軸方向に沿って延在するので、スロットの大きさが略一定となり、占積率を良好な値に維持することができる。

[0048] ティース 11の先端面 1 laが、回転子 20の磁路 23bの外周面 23c (対向面）よりも大きな面積となるように形成されて、るので、磁路 23bからの磁束をティース 11によってより多く集めることができる。励磁コイル 12をコイル卷回部 11Bに巻き付けていく際の目印等となるコイル用突起 32a, 32b, 42aを設けたので、コイル卷回部 11Bに励磁コイル 12をきれいに卷くことができ、占積率を向上させることができる。

[0049] 円状に配設される複数のティース 11の基端部同士が連結部材 13で連結されるので、隣り合うティース 11間で磁束が行き来することが可能となり、安定的な磁路を形成することができる。

ティース 11を分割して構成することでティース 11全体よりも小さな第 1ティース T1または第 2ティース T2を個別にカ卩ェするだけでよいので、ティース 11の加工が容易となり、低コストィ匕を実現することができる。また、第 1ティース T1を円状に一体に形成したので、各ティース 11をユニットとして扱うことができ、その組立作業も容易にすることができる。

[0050] 第 1ティース T1と第 2ティース T2との連結部 CI, C2が櫛型形状であるため、回転子 20の回転時において回転子 20からの磁力の影響で固定子 10に反力が加わって振動したとしても、その連結部 CI, C2を確実に固定させた状態で維持させることができる。

第 1ティース T1に、モータケース 50 (蓋体 51)の凸状部 51aと係合する当接部 P13 が設けられるので、モータケース 50に対するティース全体 (第 1ティース T1と第 2ティース T2のユニット）の軸決め精度を向上させることができる。

[0051] 鋼板を打ち抜いて所定の形状に形成した数種類のプレート P1〜P4を適宜積層するだけで簡単にティース 11を製造できるので、その分製造コストや材料費を低減することができる。また、このように複数のプレート P1〜P4を積層して製造されるコア (第 1 ティース T1と第 2ティース T2のユニット）は、粉体を焼結することで一体に形成される一般的なコアに比べ、透磁率が高くなるため、モータの高トルク化や小型化を図ることが可能となる。

径方向延在部 11Aから屈曲形成されるコイル卷回部 11Bに囲まれた空間内に減速機 30が収容される構造となるため、電動モータ 1の径方向への大型化を抑制するために形成された空間を有効活用することができる。

[0052] 〔第 2の実施形態〕以下に、本発明の第 2の実施形態について説明する。

[0053] 図 10に示すように、中空モータ（回転電機) 60は、その端面が段付き形状となるように形成されるリング状の固定子 61と、この固定子 61に対して回転する回転子 62とを主に備えている。ここで、回転子 62は、その内周側に複数の永久磁石 62aを有しており、径方向内側に向力つて磁界を発生するように構成されて、る。

[0054] 固定子 61は、回転子 62の内側に配置される複数の第 1ティース 63と、第 1ティース 63を内側から支持する略 J字状の第 2ティース 64と、第 2ティース 64の基端部を支持する連結部材 65とを備えて構成されて、る。

[0055] 図 11に示すように、複数の第 1ティース 63は、それぞれ先端面 63aを外側に向けた円状に配設されるとともに、その先端面 63a近傍が連結されることで第 1ティースュ- ット TU，として一体に形成されている。そして、この第 1ティースユニット TU，は、図 12 および図 13に示すように、 2種類の鋼板、詳しくは第 1プレート 63Aおよび第 2プレート 63Bが積層されることで構成されて、る。

[0056] 図 12に示すように、第 1プレート 63Aは、 1つの第 1ティース 63の一部に相当するティース相当部 63'が円状に連結されて構成されている。そして、このティース相当部 6 3'は、先端面 63aを含む先端部 63bと、この先端部 63bから径方向内側に向力つて延在する 3本の脚部 63cと、これらの脚部 63cのうち外側の 2つの脚部 63cから互いに離れるように延在した後、径方向内側に向かって延在する延在部 63dとで構成されている。

[0057] 図 13に示すように、第 2プレート 63Bは、第 1プレート 63Aと同様に、 1つの第 1ティース 63の一部に相当するティース相当部 63"が円状に連結されて構成されている。そして、このティース相当部 63"は、先端面 63aを含む先端部 63eと、この先端部 63 eから径方向内側に向力つて延在する 2本の脚部 63fとで構成されている。なお、 2本の脚部 63fは、第 1プレート 63Aの 3本の脚部 63cで形成される溝に一致する位置に形成されるようになっている（図 11, 12参照)。

[0058] そして、前記した第 1プレート 63Aを所定枚数積層し、その上から第 2プレート 63B を所定枚数積層することで、図 11に示すように、第 1ティース 63の径方向内側の部分が、連結部 C3として櫛型形状 (凹凸部を複数有した形状、詳しくは脚部 63c, 63f が千鳥状に配設された形状）に形成されるようになってヽる。

[0059] 図 14 (a)に示すように、第 2ティース 64は、第 1ティース 63と連結することで回転子 62の径方向に延在する基部 (径方向延在部） 64aと、基部 64aから回転子 62の軸方向に延在するアーム部 64bと、アーム部 64bから径方向外側に延在するコイル卷回部 64cとで略 J字状に構成されている。ここで、コイル卷回部 64cは、径方向延在部の長さ（基部 64aと第 1ティース 63を足した長さ)よりも長く形成されるようになっており、これにより励磁コイル 12の巻き数の増加を図ることが可能となっている。ちなみに、従来の直線状のティースでは、中空モータの中空部分の径を維持しつつ、コイル巻き数を増やすには、ティースを径方向外側に伸ばさざるを得ず、中空モータが径方向に大型化してしまうが、本実施形態の中空モータ 60では、第 2ティース 64が略 J字状に屈曲形成されているので、径方向に大型化するという問題が解消されている。そして、この第 2ティース 64は、図 14 (b)および (c)に示すように、 2種類の鋼板、詳しくは第 3プレート 64Aおよび第 4プレート 64Bが積層されることで構成されている。

[0060] 図 14 (b)に示すように、第 3プレート 64Aは、基部 64aの一部に相当する基部相当部 64a'と、アーム部 64bの一部に相当するアーム部相当部 64b 'と、コイル卷回部 6 4cの一部に相当する卷回部相当部 64c'とで略 J字状に構成されている。基部相当部 64a'は、その先端が、卷回部相当部 64c '側に向力につれてアーム部相当部 6 4b 'に近づく階段状の段差部 64dとして形成されるとともに、この段差部 64dの外側（卷回部相当部 64c'の反対側）には、第 1ティース 63を挟み込む爪部 64eが形成されている。また、卷回部相当部 64c'には、その基端部に連結部材 65と連結するための切欠部 64fと脚部 64gが形成されてヽる。

[0061] 図 14 (c)に示すように、第 4プレート 64Bは、基部 64aの一部に相当する基部相当部 64a"と、アーム部 64bの一部に相当するアーム部相当部 64b"と、コイル卷回部 6 4cの一部に相当する卷回部相当部 64c"とで略 J字状に構成されている。基部相当部 64a"は、その先端が、卷回部相当部 64c"から離れるにつれてアーム部相当部 6 4b"に近づく階段状の段差部 64d'として形成されるとともに、この段差部 64d'の内側 (卷回部相当部 64c"側）には、第 1ティース 63を挟み込む爪部 64e'が形成されている。また、卷回部相当部 64c"には、その基端部に連結部材 65と連結するための切欠部 64f 'と脚部 64g'が形成されている。

[0062] そして、前記した第 3プレート 64Aの 4枚 1組のセットを、第 4プレート 64Bの 4枚 1組の 2つのセットで挟み込み、これらをさらに第 3プレート 64Aの 2枚 1組の 2つのセットで挟み込むことで、図 14 (a)で示すように、基部 64aの先端力連結部 C4として櫛型形状 (凹凸部を複数有した形状、詳しくは段差部 64d, 64d'の各セットが千鳥状に配設された形状）に形成されるようになっている。また、この連結部 C4の両側には、爪部 64e, 64e'の各セットが千鳥状に配設されるようになって、る。

[0063] そして、図 10に示すように、前記した第 1ティース 63と第 2ティース 64は、それらの連結部 C3, C4が互いに嚙み合うことで連結されるようになって、る。

[0064] 図 15に示すように、連結部材 65は、リング状に形成された部品であり、その内周面に、第 2ティース 64の基端部を取り付けるための第 2ティース取付部 65aが周方向に所定の間隔を空けて複数形成されている。具体的に、この連結部材 65は、第 2ティース 64の基端部の脚部 64g, 64g'を積層方向に挟み込む凹部 65bを有した第 5プレート 65Aと、第 2ティース 64の基端部の切欠部 64f, 64f，に係合しつつ、その積層方向における両側を挟み込むために、前記凹部 65bよりも径方向内側に突出するように形成される凹部 65cを有した第 6プレート 65Bとを積層することで構成されている

[0065] 以上によれば、第 2の実施形態において、次のような効果を得ることができる。

従来の直線状のティースでは、中空モータの中空部分の径を維持しつつ、コイル巻き数を増やすには、ティースを径方向外側に伸ばさざるを得ず、中空モータが径方向に大型化してしまうが、本実施形態の中空モータ 60では、第 2ティース 64が略 J 字状に屈曲形成されているので、径方向に大型化することなぐコイル巻き数を増やすことができる。

[0066] なお、本発明は、前記した 2つの実施形態に限定されることなぐ様々な形態で実施される。

前記各実施形態では、コイル卷回部を、径方向に延びる径方向延在部から略 90 ° または略 180° に折り曲げるように形成した力本発明はこれに限定されず、屈曲形成することでコイル巻き数を増やすことができ、かつ電動モータ（回転電機)の径方向への大型化を抑制できれば、どのような角度で折り曲げてもよい。

[0067] 前記各実施形態では、回転電機として電動モータや中空モータを採用した力本発明はこれに限定されず、例えば発電機やソレノイドであってもよい。

前記各実施形態では、固定子に本発明を適用したが、本発明はこれに限定されず、回転子が複数のティースを有する構造であれば回転子に本発明を適用してもよい

[0068] 前記各実施形態では、複数の鋼板を積層することでティースを製造したが、本発明はこれに限定されず、例えば铸造によりティースを一体成形してもよい。

前記各実施形態では、第 1ティースと第 2ティースとの連結部を櫛型形状としたが、本発明はこれに限定されず、例えばコ字形状としてもよい。

[0069] 前記各実施形態では、ティースを分割構造としたが、本発明はこれに限定されず、一体に形成するようにしてもよい。また、例えば第 1の実施形態では、径方向延在部 11Aのうち先端部分のみを第 1ティース T1として分割したが、本発明はこれに限定されず、径方向延在部 11A全体を第 1ティースとして分割してもよい。さらに、ティースや永久磁石の数は、前記各実施形態に限定されることなぐ任意に設定可能である。

Claims

請求の範囲

[1] 固定子に対して回転する回転子を備え、

前記固定子および前記回転子の少なくとも一方が、励磁コイルの卷回されたティースを複数有する回転電機であって、

前記ティースは、

先端面から前記固定子または前記回転子に向けて磁界を発生し、かつ前記回転子の径方向に延在する径方向延在部と、

前記径方向延在部力屈曲するように形成されるコイル卷回部とを備えることを特徴とする回転電機。

[2] 前記コイル卷回部が、前記回転子の軸方向に延在することを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の回転電機。

[3] 少なくとも前記固定子に、前記ティースが複数備えられるとともに、

前記回転子に、前記固定子へ向けて磁界を発生させる磁界発生手段が備えられ、前記固定子のティースの先端面は、前記回転子の磁界発生手段の前記固定子との対向面よりも大きな面積となるように形成されていることを特徴とする請求の範囲第

1項に記載の回転電機。

[4] 前記回転子の磁界発生手段から発生して前記回転子の軸方向へ向かう磁束を捕捉する磁束捕捉用突起を、前記固定子のティースの先端側に設けたことを特徴とする請求の範囲第 3項に記載の回転電機。

[5] 前記コイル卷回部に、前記励磁コイルの卷回範囲を規制するコイル用突起を設けたことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の回転電機。

[6] 円状に配設される前記複数のティースの基端部同士を連結する連結部材を設けたことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の回転電機。

[7] 前記基端部と前記連結部材との接続部分に形成される角部を、曲面形状としたことを特徴とする請求の範囲第 6項に記載の回転電機。

[8] 前記ティースが、前記径方向延在部の少なくとも先端面を含む第 1ティースと、前記コイル卷回部を含む第 2ティースとに分割されるとともに、これらが互いに連結自在に構成されていることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の回転電機。

[9] 前記第 1ティースと前記第 2ティースとの連結部は、互いに嚙み合う凹凸部を複数有した形状であることを特徴とする請求の範囲第 8項に記載の回転電機。

[10] 前記第 1ティースには、モータケースの一部と係合することで、前記ティース全体の軸決めに寄与する位置決め用突起が設けられることを特徴とする請求の範囲第 8項に記載の回転電機。

[11] 前記ティースは、複数の鋼板を積層してなることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の回転電機。

[12] 前記径方向延在部から屈曲形成される前記コイル卷回部で囲まれた空間に、前記回転子と同軸となる減速機を設けたことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の回転電機。