(57)【要約】【課題】磁気飽和を緩和すること。【解決手段】  Ｕ相スタックＵ１の外周筒Ｕ６１のうちＶ相スタックＶ１の外周筒Ｖ２１と接合する面のＵ相スタックＵ１のクローティースＵ６２の側面Ｕ６２１を延長した延長部Ｕ６１Ｎには、凸部Ｕ６２Ｂが形成されていること、Ｖ相スタックＶ１の外周筒Ｖ２１のうちＵ相スタックＵ１の外周筒Ｕ６１との接合する面のＶ相スタックＶ１のクローティースＶ２２の側面Ｖ２２１を延長した延長部Ｖ２１Ｎには、凸部Ｖ２２Ａが形成されていることにより、磁束が通る断面積を大きくすることができる。【選択図】  図１
2010279100.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１リング状コイルと、該第１リング状コイルを狭持する上コアと、下コアと、を備え、該上コアには円筒状の上コア外周筒、及び、該上コア外周筒の内周面に該下コア方向に延設された上コア爪部が形成され、該下コアには円筒状の下コア外周筒、及び、該下コア外周筒の内周面に該上コア方向に延設された下コア爪部が形成されている第１スタックと、
第２リング状コイルと、該第２リング状コイルを狭持する上コアと、下コアと、を備え、該上コアには円筒状の上コア外周筒、及び、該下コア外周筒の内周面に該下コア方向に延設された上コア爪部が形成され、該下コアには円筒状の下コア外周筒、及び、該下コア外周筒の内周面に該上コア方向に延設された下コア爪部が形成されている第２スタックと、を有し、
該第１スタックと該第２スタックが重設されているクローポール型モータにおいて、
前記第１スタックの前記下コア外周部うち前記第２スタックの前記上コア外周部との接合する面の前記第１スタックの前記下コア爪部の側面を延長した延長部には、第１凸部が形成されていること、
前記第２スタックの前記上コア外周筒うち前記第１スタックの前記下コア外周筒との接合する面の前記第２スタックの前記上コア爪部の側面を延長した延長部には、第２凸部が形成されていること、
を特徴とするクローポール型モータ。
【請求項２】
請求項１に記載するクローポール型モータにおいて、
前記第１スタックと前記第２スタックは同軸線上にずらして重設されていること、
前記第１スタックの前記下コア外周筒うち前記第２スタックの前記上コア外周筒との接合する面の前記第２凸部に対応する個所には、第１凹部が形成されていること、
前記第２スタックの前記上コア外周筒うち前記第１スタックの前記下コア外周筒との接合する面の前記第１凸部に対応する個所には、第２凹部が形成されていること、
前記第２凸部と前記第１凹部とが嵌合すること、
前記第１凸部と前記第２凹部とが嵌合すること、
を特徴とするクローポール型モータ。
【請求項３】
請求項１に記載するクローポール型モータにおいて、
前記第１凸部及び前記第２凸部が形成されていることにより、磁束が通る断面積を大きくしたこと、
を特徴とするクローポール型モータ。
【請求項４】
請求項１に記載するクローポール型モータにおいて、
前記第１凸部と前記第１凹部の位置が前記第１スタックの縦方向の中心軸を支点に電気角が６０度の位置に形成されていること、
前記第２凸部と前記第２凹部の位置が前記第２スタックの縦方向の中心軸を支点に電気角が６０度の位置に形成されていること、
を特徴とするクローポール型モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｕ相スタック、Ｖ相スタック、及び、Ｗ相スタックが重設されているクローポール型モータに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１２に、特許文献１の従来のクローポール型モータ１４０の分解斜視図を示す。図１３では、クローポール型モータ１４０のうちＵ相スタックＵ１００の斜視図を示す。図１４では、図１３の図中Ｙで示す一部を取り出した図を示す。
図１２に示すように、クローポール型モータ１４０は、Ｕ相スタックＵ１００、Ｖ相スタックＶ１００、Ｗ相スタックＷ１００、ブラケット１４３、締結ブラケット１４４を有する。
ブラケット１４３には、出力軸１４２を備えるロータ１４１が図示しない軸受により回転可能に保持されている。Ｕ相スタックＵ１００、Ｖ相スタックＶ１００、Ｗ相スタックＷ１００の中空部をロータ１４１が挿通し、上からＵ相スタックＵ１００、Ｖ相スタックＶ１００、Ｗ相スタックＷ１００と、ブラケット１４３上に重設されている。ブラケット１４３に対してＵ相スタックＵ１００の上から締結ブラケット１４４を締結する。締結ブラケット１４４は、締結ボルト１４５Ａ等を締結孔１４３Ａ等に挿入することにより締結される。
【０００３】
図１２に示すように、Ｕ相スタックＵ１００の上コアＵ１０１と下コアＵ１０５を有する。上コアＵ１０１と下コアＵ１０５の間に配設されたステータ巻線であるリング状コイルＵ１０６とを有する。上コアＵ１０１には、クローティースＵ１０１Ａが形成されている。下コアＵ１０５には、クローティースＵ１０５Ａが形成されている。
また、Ｖ相スタックＶ１００とＷ相スタックＷ１００もＵ相スタックＵ１００と同様の構成を採る。
【０００４】
次に、クローポール型モータ１４０の作用について説明する。
クローポール型モータ１４０に電流を流す。それによりＵ相スタックＵ１００のリング状コイルＵ１０６に電流が流れる。リング状コイルＵ１０６に流れ、クローティースに磁束が流れ磁界を発生する。発生した磁界により、ロータ１４１に付設された永久磁石が力を受けロータ１４１、出力軸１４２が回転する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−７２８５４号公報
【特許文献２】特開平７−７５３０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のクローポール型モータ１４０には、以下の問題があった。
すなわち、圧粉を用いたクローポール型モータ１４０では、自由な形に成型ができ、小型化することができるが、クローポール型モータ１４０を駆動させるため、電流をリング状コイルＵ１０６へ流すと、図１４に示すように、磁束Ｒが発生し、磁束Ｒは主にクローティースＵ１０１Ａから隣のクローティースＵ１０５Ａに流れる。磁束Ｐが隣のクローティースＵ１０５Ａに流れると、磁束は最短距離を通過しようとするため、磁束Ｒが流れる外周筒Ｕ１０１Ｂであって、クローティースＵ１０１Ａの側面Ｕ１１１Ａの延長した延長部Ｕ１０１Ｃに磁束が集中し飽和状態となる。
そのため、小型高出力モータを作ろうとすると磁束が集中し飽和状態となり、トルクが上がらないため問題となる。従来の大型及び中型モータであれば、ある程度の大きさを有するため、磁束の集中による飽和がほとんど問題とならないが、小型高出力モータは、磁束が通る場所が狭いため問題となる。
磁束は、Ｕ相スタックＵ１００に限らず、Ｖ相スタックＶ１００、Ｗ相スタックＷ１００においても高くなる。また、クローティースＵ１０１Ａに限らず、下コアＵ１０５のクローティースＵ１０５Ａの延長部も同様に磁束が集中する。
【０００７】
そこで、本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は外周筒上の延長部の磁束の集中による飽和を緩和したクローポール型モータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明に係るクローポール型モータは、以下の構成を有する。
(１)第１リング状コイルと、該第１リング状コイルを狭持する上コアと、下コアと、を備え、該上コアには該下コア方向に延設された上コア爪部、及び、上コア外周筒が形成され、該下コアには該上コア方向に延設された下コア爪部、及び、下コア外周筒が形成されている第１スタックと、
第２リング状コイルと、該第２リング状コイルを狭持する上コアと、下コアと、を備え、該上コアには該下コア方向に延設された上コア爪部、及び、上コア外周筒が形成され、該下コアには該上コア方向に延設された下コア爪部、及び、下コア外周筒が形成されている第２スタックと、を有し、
該第１スタックと該第２スタックが重設されているクローポール型モータにおいて、
前記第１スタックの前記下コア外周筒うち前記第２スタックの前記上コア外周筒との接合する面の前記第１スタックの前記下コア爪部の側面を延長した延長部には、第１凸部が形成されていること、
前記第２スタックの前記上コア外周筒うち前記第１スタックの前記下コア外周筒との接合する面の前記第２スタックの前記上コア爪部の側面を延長した延長部には、第２凸部が形成されていること、
を特徴とするクローポール型モータ。
(２)(１)に記載するクローポール型モータにおいて、
前記第１スタックと前記第２スタックは同軸線上にずらして重設されていること、
前記第１スタックの前記下コア外周筒うち前記第２スタックの前記上コア外周筒との接合する面の前記第２凸部に対応する個所には、第１凹部が形成されていること、
前記第２スタックの前記上コア外周筒うち前記第１スタックの前記下コア外周筒との接合する面の前記第１凸部に対応する個所には、第２凹部が形成されていること、
前記第２凸部と前記第１凹部とが嵌合すること、
前記第１凸部と前記第２凹部とが嵌合すること、
を特徴とするクローポール型モータ。
(３)(１)に記載するクローポール型モータにおいて、
前記第１凸部及び前記第２凸部が形成されていることにより、磁束が通る断面積を大きくしたこと、
を特徴とするクローポール型モータ。
(４)(１)に記載するクローポール型モータにおいて、
前記第１凸部と前記第１凹部の位置が前記第１スタックの縦方向の中心軸を支点に電気角が６０度の位置に形成されていること、
前記第２凸部と前記第２凹部の位置が前記第２スタックの縦方向の中心軸を支点に電気角が６０度の位置に形成されていること、
を特徴とするクローポール型モータ。
【発明の効果】
【０００９】
上記クローポール型モータの作用及び効果について説明する。
(１) 第１スタックの下コア外周筒うち第２スタックの上コア外周筒との接合する面の第１スタックの下コア爪部の側面を延長した延長部には、第１凸部が形成されていること、第２スタックの上コア外周筒うち第１スタックの下コア外周筒との接合する面の第２スタックの上コア爪部の側面を延長した延長部には、第２凸部が形成されていることにより、磁束が通る断面積を大きくすることができ、磁束の集中による飽和を緩和することができる。
(２)第１スタックと第２スタックは同軸線上にずらして重設されていること、第１スタックの下コア外周筒うち第２スタックの上コア外周筒との接合する面の第２凸部に対応する個所には、第１凹部が形成されていること、第２スタックの上コア外周筒うち第１スタックの下コア外周筒との接合する面の第１凸部に対応する個所には、第２凹部が形成されていること、第２凸部と第１凹部とが嵌合すること、第１凸部と第２凹部とが嵌合することにより、第１スタックと第２スタックとをコンパクトにすることができ、クローポール型モータを小型にすることができる。
また、凹部は爪部の側面の延長線上ではなく、爪部の中央付近にあるため磁束が集中しない部分であるため、断面積を減らしても問題はない。
(３)第１凸部及び第２凸部が形成されていることにより、磁束が通る断面積を大きくすることができ、磁束の集中による飽和を緩和することができるため、クローポール型モータが高トルクを発揮することができる。
(４)第１凸部と第１凹部の位置が第１スタックの縦方向の中心軸を支点に電気角が６０度の位置に形成されていること、第２凸部と第２凹部の位置が第２スタックの縦方向の中心軸を支点に電気角が６０度の位置に形成されていることにより、例えば、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の凹凸が一致し組付け性向上と回り止めとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の本実施例１に係るスタック集合体３０の斜視図である。
【図２】本発明の本実施例１に係るＵ相スタックＵ１の分解斜視図である。
【図３】本発明の本実施例１に係るＵ相スタックＵ１の斜視図である。
【図４】本発明の本実施例１に係る図３の図中Ｘで示す一部を取り出した図を示す。
【図５】本発明の本実施例１に係るＵ相スタックＵ１の上面図である。
【図６】本発明の本実施例１に係るＵ相スタックＵ１の下面図である。
【図７】本発明の本実施例１に係るＶ相スタックＶ１の上面図である。
【図８】本発明の本実施例１に係るＶ相スタックＶ１の下面図である。
【図９】本発明の本実施例１に係るＷ相スタックＷ１の上面図である。
【図１０】本発明の本実施例１に係るＷ相スタックＷ１の下面図である。
【図１１】本発明の本実施例１に係るクローポール型モータ４０の分解斜視図である。
【図１２】従来技術であるクローポール型モータ１４０の分解斜視図である。
【図１３】従来技術であるＵ相スタックＵ１００の斜視図である。
【図１４】従来技術である図１３の図中Ｙで示す一部を取り出した図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に、本発明に係るクローポール型モータの一実施の形態について図面を参照して説明する。
（第１実施形態）
＜スタック集合体の構成＞
図１には、スタック集合体３０の斜視図を示す。図２には、Ｕ相スタックＵ１の分解斜視図を示す。図３には、Ｕ相スタックＵ１の斜視図を示す。図４には、図３の図中Ｘで示す一部を取り出した図を示す。図１１には、クローポール型モータ４０の分解斜視図を示す。
図１に示すように、スタック集合体３０は、Ｕ相スタックＵ１、Ｖ相スタックＶ１、Ｗ相スタックＷ１を有する。
【００１２】
図２に示すように、Ｕ相スタックＵ１は、上コアＵ２、第１インシュレータＵ３、コイルＵ４、第２インシュレータＵ５、下コアＵ６を有する。コイルＵ４は、第１インシュレータＵ３と第２インシュレータＵ５により挟まれる。コイルＵ４を第１インシュレータＵ３及び第２インシュレータＵ５により挟むことで形成されるものをリング状コイルＵ７とする。さらに、リング状コイルＵ７は、上コアＵ２と下コアＵ６により挟まれることにより組み立てられ、図３に示すＵ相スタックＵ１は完成される。
図３に示す、Ｕ相スタックＵ１の上面は、上面Ｕ１Ａであり、Ｖ相スタックＶ１と接する面が、下面Ｕ１Ｂである。
【００１３】
図２に示す、上コアＵ２及び下コアＵ６は、鉄粉と樹脂を材料とする圧粉により構成されている。圧粉とは、磁性体を微細な粉末にしたものを圧力で固めたものである。
上コアＵ２は、中空円筒形状をした外周筒Ｕ２１と外周筒Ｕ２１の内周壁に形成されたクローティースＵ２２（請求項中の「爪部」に該当する。）から構成されている。外周筒Ｕ２１のうち、クローティースＵ２２が形成されていない部分を、外周部Ｕ２３とする。クローティースＵ２２には、外周筒Ｕ２１に垂直方向に当接する側面Ｕ２２１を有する。
下コアＵ６は、中空円筒形状をした外周筒Ｕ６１と外周筒Ｕ６１の内周壁に形成されたクローティースＵ６２（請求項中の「爪部」に該当する。）から構成されている。外周筒Ｕ６１のうち、クローティースＵ６２が形成されていない部分を、外周部Ｕ６３とする。クローティースＵ６２には、外周筒Ｕ６１に垂直方向に当接する側面Ｕ６２１を有する。
【００１４】
図５に、Ｕ相スタック１の上面図を示す。
図５に示すように、Ｕ相スタックＵ１の上面Ｕ１Ａには、上面凸部Ｕ１２Ａが形成されている。図５においては、上面凸部Ｕ１２Ａが理解しやすいように、上面凸部Ｕ１２Ａを斜線で表した。上面凸部Ｕ１２Ａは、外周筒Ｕ２１の上面Ｕ１Ａ上で、クローティースＵ２２の両側面Ｕ２２１の延長した部分である延長部Ｕ２１Ｎに各々形成されている。クローティースＵ２２は、６個形成されているため、上面凸部Ｕ１２Ａは計１２個形成されている。上面凸部Ｕ１２Ａは、側面Ｕ２２１の延長した線上(図５中、上面凸部Ｕ１２Ａ内に点線で示す。)から左右対称に幅を持つ。図中の同じ形状の部分の番号は、省略して示す(他の図も同様)。
【００１５】
上面凸部Ｕ１２Ａは、以下の理由により外周筒Ｕ２１の延長部Ｕ２１Ｎに形成されている。
図４に示すように、クローポール型モータ４０に電流を流すと、Ｕ相スタックＵ１のリング状コイルＵ７に電流が流れ、磁束Ｐが発生する。磁束Ｐは、主にクローティースＵ２２から隣のクローティースＵ６２に移動する。磁束Ｐは、最短距離を通り流れるため、最短距離上にある外周筒Ｕ２１の延長部Ｕ２１Ｎ、及び、外周筒Ｕ６１の延長部Ｕ６１Ｎに磁束が集中し飽和状態になる。
より多くの磁束を流そうとして電流量を増やしても、磁束が集中し飽和状態になり、トルクを高くすることができない。磁束が集中し飽和状態となることを防止するためには、磁束が通る部分の面積を大きくする必要がある。そのため、本実施例においては、磁束が集中して飽和状態となる外周筒Ｕ２１の延長部Ｕ２１Ｎに上面凸部Ｕ１２Ａを形成し、磁束が通る部分の面積を大きくした。それにより、磁束の集中による飽和を緩和することができ結果として、高トルク化を図ることができる。
ここで、上面凸部Ｕ１２Ａが、延長部Ｕ２１Ｎを中心として左右対称に持たされているのは、延長部Ｕ２１Ｎの線上において、磁束の通過する断面積が狭くなるため、その前後で断面積を大きくすることにより、多くの磁束を流すことができるからである。
【００１６】
図３及び図５に示すように、Ｕ相スタックＵ１の上面Ｕ１Ａには、上面凹部Ｕ１１Ａが形成されている。図５においては、上面凹部Ｕ１１Ａが理解しやすいように、上面凹部Ｕ１１Ａを網点で表した。
上面凹部１１Ａは、上面凹部１１Ａの中心線が上面凸部１２Ａの中心線上から図面上左へ１０°(＝電気角６０°)の場所(中央部Ｕ２２Ｍ)に形成されている。すなわち、隣り合う上面凹部Ｕ１１Ａと上面Ｕ１２Ａの中心線の角度αは、Ｕ相スタックＵ１の中心軸を中心に１０°(＝電気角６０°)である。上面凹部Ｕ１１Ａの中心線と上面凸部Ｕ１２Ａの中心線との位相差を１０°(＝電気角６０°)とすることで、Ｕ相スタックＵ１、Ｖ相スタックＶ１、Ｗ相スタックＷ１の凹部と凸部が一致させることができ、組み付け性を向上させることができる。さらに、凹部と凸部とが組みつけられることにより、Ｕ相スタックＵ１、Ｖ相スタックＶ１、Ｗ相スタックＷ１の回り止めがされ、スタック集合体３０は一体となり、固定される。
【００１７】
図４に示すように、クローポール型モータ４０に電流を流すと、磁束Ｐが発生する。磁束Ｐは、主にクローティースＵ２２から隣のクローティースＵ６２に移動する。磁束Ｐは、最短距離を通り流れるため、最短距離上にある外周筒Ｕ２１の延長部Ｕ２１Ｎ及び外周筒Ｕ６１の延長部Ｕ６１Ｎに磁束が集中する。
反対に、外周筒Ｕ２１の延長部Ｕ２１Ｎ及び外周筒Ｕ６１の延長部Ｕ６１Ｎ以外で、クローティースＵ２２の付根の中央部に位置する中央部Ｕ２２Ｍ、外周部Ｕ２３の中央部に位置する中央部Ｕ２３Ｍ、クローティースＵ６２の付根の中央に位置する中央部Ｕ６１Ｍ、及び、外周部Ｕ６３の中央部に位置する中央部Ｕ６３Ｍに係る場所は、磁束が流れる最短距離上にないため磁束が集中しない。
したがって、磁束が集中しない中央部Ｕ２２Ｂ、及び、中央部Ｕ２３Ｍを、凹部として面積を減らしたとしても、磁束の飽和状態に影響を与えないからである。
【００１８】
図６に、Ｕ相スタック１の下面図を示す。
図３及び図６に示すように、Ｕ相スタックＵ１の下面Ｕ１Ｂには、下面凸部Ｕ１２Ｂが形成されている。図６においては、下面凸部Ｕ１２Ｂが理解しやすいように、下面凸部Ｕ１２Ｂを斜線で表した。下面凸部Ｕ１２Ｂは、外周筒Ｕ６１の上面Ｕ１Ｂ上で、クローティースＵ６２の側面Ｕ６１１の延長した部分である延長部Ｕ６１Ｎに形成され、計１２個形成されている。下面凸部Ｕ１２Ｂは、側面Ｕ６１１の延長した線上(図６中、下面凸部Ｕ１２Ｂ内に点線で示す。)から左右対称に幅を持つ。
【００１９】
下面凸部Ｕ１２Ｂは、以下の理由により外周筒Ｕ６１の延長部Ｕ６１Ｎに形成されている。
図４に示すように、クローポール型モータ４０に電流を流すと、Ｕ相スタックＵ１のリング状コイルＵ７に電流が流れ、磁束Ｐが発生する。磁束Ｐは、主にクローティースＵ２２から隣のクローティースＵ６２に移動する。磁束Ｐは、最短距離を通り流れるため、最短距離上にある外周筒Ｕ２１の延長部Ｕ２１Ｎ、及び、外周筒Ｕ６１の延長部Ｕ６１Ｎの磁束が飽和状態になる。
より多くの磁束を流そうとして電流量を増やしても、磁束が飽和状態になり、トルクを高くすることができない。磁束の飽和状態となることを防止するためには、磁束が通る部分の面積を大きくする必要がある。そのため、本実施例においては、磁束が多く流れようとして飽和状態となる外周筒Ｕ６１の延長部Ｕ６１Ｎに上面凸部Ｕ１２Ｂを形成し、磁束が通る部分の面積を大きくした。それにより、磁束が集中するのを緩和することができ結果として、高トルク化を図ることができる。
【００２０】
図３及び図６に示すように、Ｕ相スタックＵ１の下面Ｕ１Ｂには、下面凹部Ｕ１１Ｂが形成されている。図６においては、下面凹部Ｕ１１Ｂが理解しやすいように、下面凹部Ｕ１１Ｂを点で表した。
下面凹部１１Ｂは、下面凹部１１Ｂの中心線が下面凸部１２Ｂの中心線上から図面上左へ１０°(＝電気角６０°)の場所(中央部Ｕ６２Ｍ)に形成されている。すなわち、隣り合う下面凹部１１Ｂと下面１２Ｂの中心線の角度αは、Ｕ相スタックＵ１の中心軸を中心に１０°(＝電気角６０°)である。下面凹部Ｕ１１Ｂの中心線と下面凸部Ｕ１２Ｂの中心線との位相差を１０°(＝電気角６０°)とすることで、Ｕ相スタックＵ１、Ｖ相スタックＶ１、Ｗ相スタックＷ１の凹部と凸部が一致させることができ、組み付け性を向上させることができる。さらに、凹部と凸部とが組みつけられることにより、Ｕ相スタックＵ１、Ｖ相スタックＶ１、Ｗ相スタックＷ１の回り止めがされ、スタック集合体３０は一体となり、固定される。
【００２１】
図４に示すように、クローポール型モータ４０に電流を流すと、磁束Ｐが発生する。磁束Ｐは、主にクローティースＵ２２から隣のクローティースＵ６２に移動する。磁束Ｐは、最短距離を通り流れるため、最短距離上にある外周筒Ｕ２１の延長部Ｕ２１Ｎ及び外周筒Ｕ６１の延長部Ｕ６１Ｎの磁束が集中する。
反対に、外周筒Ｕ２１の延長部Ｕ２１Ｎ及び外周筒Ｕ６１の延長部Ｕ６１Ｎ以外で、中央部Ｕ２２Ｍ、中央部Ｕ２３Ｍ、中央部Ｕ６１Ｍ、及び、中央部Ｕ６３Ｍに係る場所は、磁束が流れる最短距離上にないため磁束が集中しない。
したがって、磁束が集中しない中央部Ｕ２２Ｂ、及び、中央部Ｕ２３Ｍを、凹部として面積を減らしたとしても、磁束の飽和状態に影響を与えないからである。
【００２２】
図７には、Ｖ相スタックＶ１の上面図を示す。図８には、Ｖ相スタックＶ１の下面図を示す。
Ｖ相スタックＶ１の基本構造は、図１乃至図４に示すＵ相スタックＵ１と同じ構造なので、同じ部分については、Ｕ相スタックＵ１の番号のうち、ＵをＶに変えることで、同じ構成とし詳細な説明を割愛する。例えば、上面Ｕ１Ａのうち、ＵをＶに変えることで、上面Ｖ１Ａとする。
【００２３】
図９には、Ｗ相スタックＷ１の上面図を示す。図１０には、Ｗ相スタックＷ１の下面図を示す。
Ｗ相スタックＷ１の基本構造は、図１乃至図４に示すＵ相スタックＵ１と同じ構造なので、同じ部分については、Ｕ相スタックＵ１の番号のうち、ＵをＷに変えることで、同じ構成とし詳細な説明を割愛する。例えば、上面Ｕ１Ａのうち、ＵをＷに変えることで、上面Ｗ１Ａとする。
【００２４】
図１に示すように、Ｕ相スタックＵ１の下面Ｕ１ＢとＶ相スタックＶ１の上面Ｖ１Ａは接面している。
Ｕ相スタックＵ１とＶ相スタックＶ１は、同様の形状をなしているが、Ｖ相スタックＶ１は、Ｕ相スタックＵ１とＶ相スタックＶ１の中心軸を角度β１ずらした状態で、Ｕ相スタックＵ１と連結している。角度β１ずらすことにより、下面Ｕ１Ｂの下面凸部Ｕ１２Ｂと上面Ｖ１Ａの上面凹部Ｖ１１Ａが嵌合し、下面Ｕ１Ｂの下面凹部１１Ｂと上面Ｖ１Ａの上面凸部Ｖ１２Ａが嵌合する。それにより、Ｕ相スタックＵ１とＶ相スタックＶ１の回り止めがされ、固定される。
【００２５】
図１に示すように、Ｖ相スタックＶ１の下面Ｖ１ＢとＷ相スタックＷ１の上面Ｗ１Ａは接面している。
Ｖ相スタックＶ１とＷ相スタックＷ１は、同様の形状をなしているが、Ｗ相スタックＷ１は、Ｖ相スタックＶ１とＷ相スタックＷ１の中心軸を中心に角度β２ずらした状態で、Ｖ相スタックＶ１と連結している。角度β２ずらすことにより、下面Ｖ１Ｂの下面凸部１２Ｂと上面Ｗ１Ａの上面凹部Ｗ１１Ａが嵌合し、下面Ｖ１Ｂの下面凹部Ｗ１１Ａと上面Ｗ１Ａの上面凸部Ｗ１２Ａが嵌合する。それにより、Ｖ相スタックＶ１とＷ相スタックＷ１の回り止めがされ、固定される。
上記のように、Ｕ相スタックＵ１、Ｖ相スタックＶ１、Ｗ相スタックＷ１が嵌合することにより、スタック集合体３０として固定される。
【００２６】
＜クローポール型モータの構成＞
図１１に示すように、クローポール型モータ４０は、Ｕ相スタックＵ１、Ｖ相スタックＶ１、Ｗ相スタックＷ１、ブラケット４３、締結ブラケット４４により構成されている。
ブラケット４３の中心には、ロータ４１を有し、ロータ４１の中心には出力軸４２が形成されている。Ｕ相スタックＵ１、Ｖ相スタックＶ１、Ｗ相スタックＷ１の中空部をロータ４１が挿通し、上からＵ相スタックＵ１、Ｖ相スタックＶ１、Ｗ相スタックＷ１と、ブラケット４３上に重設されている。ブラケット４３に対してＵ相スタックＵ１の上から締結ブラケット４４を締結する。締結ブラケット４４は、締結ボルト４５Ａ等を締結孔４３Ａ等に挿入することにより締結される。
【００２７】
＜スタック集合体の作用、効果＞
クローポール型モータ４０に電流を流す。図１１に示すように、それによりＵ相スタックＵ１のリング状コイルＵ７に矢印方向の電流が流れる。
図４に示すように、電流がリング状コイルＵ７に矢印方向に流れると、磁束Ｐが発生する。磁束Ｐは、最短距離を通り流れようとするため、最短距離上にある外周筒Ｕ２１の延長部Ｕ２１Ｎ及び外周筒Ｕ６１の延長部Ｕ６１Ｎの磁束が集中する。
【００２８】
本実施例においては、Ｕ相スタックＵ１には、磁束Ｐの通り道であり、磁束が集中する外周筒Ｕ２１の延長部Ｕ２１Ｎに、上面凸部Ｕ１２Ａが形成され、また、外周筒Ｕ６１の延長部Ｕ６１Ｎに、下面凸部Ｕ１２Ｂが形成されている。
上面凸部Ｕ１２Ａ、及び、下面凸部Ｕ１２Ｂが形成されていることにより、磁束が集中する部分の面積が大きくなる。磁束は、面積が大きいことにより磁束の集中による飽和を緩和することができる。したがって本実施例によれば、磁束の集中による飽和を緩和しトルクを上げることができる。
【００２９】
従来では、Ｕ相スタックＵ１の上コアＵ２及び下コアＵ６を大きくし、Ｕ相スタックの面積を大きくすることで、磁束が集中することによる飽和を緩和することができたが、Ｕ相スタックの体格が大きくなり、モータが大型化してしまう。
それに対して、本実施例においては、磁束が集中する部分に上面凸部Ｕ１２Ａ、下面凸部Ｕ１２Ｂを形成するだけで、磁束の集中による飽和を緩和することができる。
また、下面凸部Ｕ１２Ｂと嵌合する上面凹部Ｖ１１Ａは、磁束が集中しない部分に形成されているため、面積が減ったとしても、磁束の集中による飽和がない。
【００３０】
以上詳細に説明したように、第１実施形態のようにクローポール型モータ４０によれば、
(１)Ｕ相スタックＵ１の外周筒Ｕ６１のうちＶ相スタックＶ１の外周筒Ｖ２１と接合する面のＵ相スタックＵ１のクローティースＵ６２の側面Ｕ６２１を延長した延長部Ｕ６１Ｎには、下面凸部Ｕ６２Ｂが形成されていること、Ｖ相スタックＶ１の外周筒Ｖ２１のうちＵ相スタックＵ１の外周筒Ｕ６１との接合する面のＶ相スタックＶ１のクローティースＶ２２の側面Ｖ２２１を延長した延長部Ｖ２１Ｎには、上面凸部Ｖ２２Ａが形成されていることにより、磁束が通る断面積を大きくすることができ、磁気の飽和を緩和することができる。
(２)Ｕ相スタックＵ１とＶ相スタックＶ１は同軸線上にずらして重設されていること、Ｕ相スタックＵ１の外周筒Ｕ６１うちＶ相スタックＶ１の外周筒Ｖ２１との接合する面の上面凸部Ｖ１２Ａに対応する個所には、下面凹部Ｕ１１Ｂが形成されていること、Ｖ相スタックＶ１の外周筒Ｖ２１うちＵ相スタックＵ１の外周筒Ｕ６１との接合する面の下面凸部Ｕ１２Ｂに対応する個所には、上面凹部Ｖ１１Ａが形成されていること、上面凸部Ｖ１２Ａと下面凹部Ｕ１１Ｂとが嵌合すること、下面凸部Ｕ１２Ｂと上面凹部Ｖ１１Ａとが嵌合することにより、Ｕ相スタックＵ１とＶ相スタックＶ１とをコンパクトにすることができ、クローポール型モータ４０を小型にすることができる。
また、凹部は爪部の側面の延長線上ではなく、磁束が集中しない部分に形成されているため、断面積を減らしても問題はない。
(３)下面凸部Ｕ１２Ｂ及び上面凸部Ｖ１２Ａが形成されていることにより、磁束が通る断面積を大きくすることができ、磁束の集中による飽和を緩和することができるため、クローポール型モータ４０が高トルクを発揮することができる。
(４)下面凸部Ｕ１２Ｂと下面凹部Ｕ１１Ｂの位置がＵ相スタックＵ１の縦方向の中心軸を支点に電気角が６０度の位置に形成されていること、上面凸部Ｖ１２Ａと上面凹部Ｖ１１Ａの位置がＶ相スタックＶ１の縦方向の中心軸を支点に電気角が６０度の位置に形成されていることにより、例えば、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の凹凸が一致し組付け性向上と回り止めとなる。
【００３１】
尚、本発明は、上記実施の形態に限定されることなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で色々な応用が可能である。
例えば、本実施例においては、Ｕ相スタックＵ１の上面凸部Ｕ１２Ａが計１２個形成されていたが、１２個以上又は１２個以下でもよい。またＵ相スタックＵ１の下面凸部Ｕ１２Ｂが計１２個形成されていたが、１２個以上又は１２個以下でもよい。Ｖ相スタックＶ１及びＷ相スタックＷ１も同様である。
本実施例においては、Ｕ相スタックＵ１の上面凹部Ｕ１１Ａが計１２個形成されていたが、１２個以上又は１２個以下でもよい。またＵ相スタックＵ１の下面凹部Ｕ１２Ｂが計１２個形成されていたが、１２個以上又は１２個以下でもよい。Ｖ相スタックＶ１及びＷ相スタックＷ１も同様である。
本実施例においては、Ｕ相スタックＵ１、Ｖ相スタックＶ１、Ｗ相スタックＷ１の３層構造としたが、２層または３層以上であってもよい。
本実施例においては、凸部及び凹部は、外周筒に形成するが、クローティース上に形成することもできる。
【符号の説明】
【００３２】
Ｕ１    Ｕ相スタック
Ｖ１    Ｖ相スタック
Ｗ１    Ｗ相スタック
Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２    上コア
Ｕ６、Ｖ６、Ｗ６    下コア
Ｕ２１、Ｖ２１、Ｗ２１    外周筒(請求項中「上コア外周筒」)
Ｕ６１、Ｖ６１、Ｗ６１    外周筒(請求項中「下コア外周筒」)
Ｕ２２、Ｖ２２、Ｗ２２    クローティース(請求項中「上コア爪部」)
Ｕ６２、Ｖ６２、Ｗ６２    クローティース(請求項中「下コア爪部」)
Ｕ７、Ｖ７、Ｗ７    リング状コア
Ｕ１Ａ、Ｖ１Ａ、Ｗ１Ａ    上面
Ｕ１Ｂ、Ｖ１Ｂ、Ｗ１Ｂ    下面
Ｕ２１Ｎ、Ｖ２１Ｎ、Ｗ２１Ｎ、Ｕ６１Ｎ、Ｖ６１Ｎ、Ｗ６１Ｎ  延長部
Ｕ１１Ａ、Ｖ１１Ａ、Ｗ１１Ａ    上面凸部
Ｕ１１Ｂ、Ｖ１１Ｂ、Ｗ１１Ｂ    下面凸部
Ｕ１２Ａ、Ｖ１２Ａ、Ｗ１２Ａ    上面凹部
Ｕ１２Ｂ、Ｖ１２Ｂ、Ｗ１２Ｂ    下面凹部
３０    スタック集合体
４０    クローポール型モータ
【図１】
2010279100.tif 000003
【図２】
2010279100.tif 000004
【図３】
2010279100.tif 000005
【図４】
2010279100.tif 000006
【図５】
2010279100.tif 000007
【図６】
2010279100.tif 000008
【図７】
2010279100.tif 000009
【図８】
2010279100.tif 000010
【図９】
2010279100.tif 000011
【図１０】
2010279100.tif 000012
【図１１】
2010279100.tif 000013
【図１２】
2010279100.tif 000014
【図１３】
2010279100.tif 000015
【図１４】
2010279100.tif 000016