(57)【要約】  固定子４０は、コアバック部４３と、コアバック部から径方向の内側に延びる複数のティース４４と、ティース４４毎に巻回された第１系統コイル部４６及び第２系統コイル部４７と、第１系統コイル部４６及び第２系統コイル部４７の間に配置され、第１系統コイル部４６及び第２系統コイル部４７の間の磁気干渉を低減する磁気干渉低減部材４８とを有する。また、第１系統コイル部４６及び第２系統コイル部４７は、第１系統コイル部４６及び第２系統コイル部４７毎に異なる、第１系統電力供給源２０又は第２系統電力供給源３０に接続されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円環状の固定子を備える回転電機であって、
前記固定子は、
コアバック部と、
前記コアバック部から径方向の内側に延びる複数のティースと、
隣り合う前記ティースの間に形成されたスロットと、
前記ティース毎に巻回され、前記スロット毎に配置された複数の巻線群と、
隣り合う前記巻線群を離間させるように配置され、前記巻線群の間の磁気干渉を低減する磁気干渉低減部材と
を有する回転電機。
【請求項２】
前記磁気干渉低減部材は、前記固定子の周方向において、前記ティースに当接する請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
前記磁気干渉低減部材は、前記ティースの先端部と前記コアバック部との少なくともいずれか一方に当接する請求項１又は２に記載の回転電機。
【請求項４】
前記複数の巻線群は２つの巻線群からなり、
一方の前記巻線群に印加される電流値は、他方の前記巻線群に印加される電流値よりも大きい請求項１〜３のいずれか１項に記載の回転電機。
【請求項５】
前記複数の巻線群は２つの巻線群からなり、
一方の前記巻線群の巻数は、他方の前記巻線群の巻数より大きい請求項１〜４のいずれか１項に記載の回転電機。
【請求項６】
前記複数の巻線群は２つの巻線群からなり、
同一の前記スロットに配置された、一方の前記巻線群と他方の前記巻線群とが同相の場合に、一方の前記巻線群と他方の前記巻線群との間に前記磁気干渉低減部材を設ける請求項１〜５のいずれか１項に記載の回転電機。
【請求項７】
前記複数の巻線群は２つの巻線群からなり、
同一の前記スロットに配置された、一方の前記巻線群と他方の前記巻線群との、前記固定子における径方向又は周方向の位置関係が、前記スロット毎に異なる請求項１〜６のいずれか１項に記載の回転電機。
【請求項８】
前記固定子は、前記複数のティースからなる内側鉄心と、前記コアバック部からなる外側鉄心に分割されており、
前記巻線群が巻回された前記内側鉄心が、前記外側鉄心と組み合わされて前記固定子が形成される請求項１〜７のいずれか一項に記載の回転電機。
【請求項９】
隣り合う前記ティースの先端部は、互いに連結している請求項１〜８のいずれか１項に記載の回転電機。
【請求項１０】
前記固定子は、前記ティース毎に周方向に分割され、
前記巻線群は前記ティースに巻回され、前記固定子は円環状に形成される請求項１〜７のいずれか一項に記載の回転電機。
【請求項１１】
前記ティースと、前記磁気干渉低減部材とは、一体に形成される請求項１〜１０のいずれか１項に記載の回転電機。
【請求項１２】
前記磁気干渉低減部材は、前記ティース及び前記コアバック部とは別体として設けられている請求項１〜１０のいずれか１項に記載の回転電機。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の回転電機を有する電動パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数の巻線群を有する回転電機及び回転電機を有する電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載されている回転電機のように、１つのティースに複数の巻線群を巻回し、電流を流す巻線群を切替える回転電機が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１１１７３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載されている回転電機において、１つのティースに複数の巻線群を巻回すると、各巻線群間の磁気干渉の影響が大きくなる。この結果、回転電機の制御性が悪化するという問題があった。【０００５】
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り、１つのティースに複数の巻線群が巻回される場合に、磁気干渉による制御性の悪化を抑制することのできる回転電機及び回転電機を有する電動パワーステアリング装置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】
【０００６】
上記の課題を解決するために、この発明に係る回転電機は、円環状の固定子を備える回転電機であって、固定子は、コアバック部と、コアバック部から径方向の内側に延びる複数のティースと、ティース毎に巻回された複数の巻線群と、隣り合う巻線群の間に配置され、巻線群の間の磁気干渉を低減する磁気干渉低減部材とを有し、巻線群は、巻線群毎に異なる電力供給源に接続され、巻線群は、磁気干渉低減部材により、他の巻線群と固定子の径方向又は周方向に離間する。
【発明の効果】
【０００７】
この発明に係る回転電機は、上記の構成により、１つのティースに複数の巻線群が巻回されている場合に、磁気干渉による制御性の悪化を抑制することのできる回転電機及び回転電機を有する電動パワーステアリング装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１に係る回転電機を有する電動駆動装置の断面図である。
【図２】図１に示す回転電機の固定子及び回転子を示す概略図である。
【図３】図２に示す固定子の部分拡大図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る回転電機の固定子及び回転子と比較するための、固定子及び回転子を示す概略図である。
【図５Ａ】図４に示す固定子を通る磁路を示す概略図である。
【図５Ｂ】図２に示す固定子を通る磁路を示す概略図である。
【図６】図２に示す固定子を有する回転電機及び図４に示す固定子を有する回転電機の、トルクと磁気干渉率とを比較するためのグラフである。
【図７】この発明の実施の形態２に係る固定子の一部を示す概略図である。
【図８】この発明の実施の形態３に係る固定子の一部を示す概略図である。
【図９】この発明の実施の形態４に係る固定子の一部を示す概略図である。
【図１０】この発明の実施の形態５に係る固定子の一部を示す概略図である。
【図１１】この発明の実施の形態６に係る固定子の一部を示す概略図である。
【図１２】この発明の実施の形態６の変形例に係る固定子の一部を示す概略図である。
【図１３】この発明の実施の形態７に係る固定子の一部を示す概略図である。
【図１４】この発明の実施の形態８に係る固定子の一部を示す概略図である。
【図１５】この発明の実施の形態９に係る固定子の一部を示す概略図である。
【図１６】図１５に示す固定子の形成前の形状を示す概略図である。
【図１７】この発明の実施の形態１０に係る固定子の一部を示す概略図である。
【図１８】この発明の実施の形態１１に係る固定子の一部を示す概略図である。
【図１９】この発明の実施の形態１２に係る固定子の概略図である。
【図２０】この発明の実施の形態１３に係る固定子の概略図である。
【図２１】この発明の実施の形態１４に係る電動パワーステアリング装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１について添付図面に基づいて説明する。
図１に示すように、電動駆動装置１００は、回転電機１０と、第１系統電力供給源２０と、第２系統電力供給源３０とを備えている。第１系統電力供給源２０及び第２系統電力供給源３０は、回転電機１０の巻線に三相交流電流を印加するそれぞれ独立したインバータ装置を構成している。すなわち、この回転電機１０は、２系統の三相交流電力により駆動する回転電機である。
【００１０】
回転電機１０は、永久磁石型集中巻回転電機であり、各部品を収容するフレーム１１を有している。フレーム１１は、回転電機１０の前面ハウジング１２に図示しないボルトで接合されている。フレーム１１の内壁には、固定子４０が配置されている。固定子４０は、固定子鉄心４１と、固定子鉄心４１に巻回されている固定子巻線４２とを有する。固定子鉄心４１は、磁性体で形成されたコアシートを積層して構成されている。この磁性体は、例えば電磁鋼板であってもよい。また、固定子鉄心４１は電機子鉄心であり、固定子巻線４２は電機子巻線である。
【００１１】
固定子４０に対して径方向内側に、回転可能に形成された回転子５０が設けられている。回転子５０は、回転子鉄心５１と、回転子鉄心５１に取り付けられた永久磁石５２とを有している。回転子鉄心５１の中心にはシャフト１４が取り付けられている。シャフト１４は、ベアリング１３ａ及びベアリング１３ｂにより回転可能に支持されている。シャフト１４と回転子５０とは、固定子４０に対して回転可能に設けられている。
【００１２】
回転子５０の回転数を検出するために、シャフト１４の端部に取り付けられたホルダ１５と、ホルダ１５に保持されて回転子５０と同じ速度で回転するセンサマグネット１６とが設けられている。また、センサマグネット１６に対向する第１基板２１が設けられている。第１基板２１上には、半導体センサ２２が実装されている。半導体センサ２２は、センサマグネット１６の回転数を検出して、回転子５０の回転数を検出する。
【００１３】
また、電動駆動装置１００には、第１系統駆動回路２３及び第２系統駆動回路３３が設けられている。第１系統駆動回路２３は、固定子巻線４２のうち第１系統の巻線に電流を印加するための駆動回路である。また、第２系統駆動回路３３は、固定子巻線４２のうち第２系統の巻線に電流を印加するための駆動回路である。第１系統駆動回路２３及び第２系統駆動回路３３は、配線２７により第２基板２４に接続されている。また、半導体センサ２２は配線２６により第２基板２４に接続されている。
【００１４】
第２基板２４には、第１系統制御回路２５と、第２系統制御回路３５が設けられている。第１系統制御回路２５は、第１系統駆動回路２３を制御するための制御回路である。また、第２系統制御回路３５は、第２系統駆動回路３３を制御するための制御回路である。
【００１５】
第１系統制御回路２５及び第２系統制御回路３５は、半導体センサ２２が検出した回転子５０の回転数の情報に基づいて、第１系統駆動回路２３及び第２系統駆動回路３３を制御する。第１系統制御回路２５は第１系統コネクタ２８に接続されており、第２系統制御回路３５は第２系統コネクタ３８に接続されている。第１系統コネクタ２８及び第２系統コネクタ３８は、図示しない外部電源によりそれぞれの電力供給源に電力を供給するために設けられている。第１系統駆動回路２３、第１系統制御回路２５及び第１系統コネクタ２８は第１系統電力供給源２０を構成し、第２系統駆動回路３３、第２系統制御回路３５及び第２系統コネクタ３８は第２系統電力供給源３０を構成している。
【００１６】
図２に示すように、円環状の固定子４０は、コアバック部４３を有している。コアバック部４３から径方向の内側に、２４個のティース４４が延びている。また、隣り合うティース４４同士の間隙が、スロット４５を構成している。ティース４４及びスロット４５は、固定子鉄心４１を構成している。また、固定子４０の径方向の内側に、回転子鉄心５１及びシャフト１４を有する回転子５０が設けられている。回転子鉄心５１の外周には、回転子５０の周方向に等間隔に２０個の永久磁石５２が取り付けられている。すなわち、回転子５０の極数は２０個である。
【００１７】
ティース４４には、集中巻によって電機子巻線である固定子巻線４２が巻回されている。固定子巻線４２のうち各ティース４４に集中的に巻回されている部分を「コイル部」と呼ぶ。各ティース４４の径方向の内側に巻回されているコイル部は第１系統コイル部４６であり、各ティース４４の径方向の外側に巻回されているコイル部は第２系統コイル部４７である。第１系統コイル部４６及び第２系統コイル部４７の巻数は、同じ巻数である。なお、説明を簡単にするために、図２及びそれ以降の図面においては、固定子巻線４２と固定子鉄心４１との間に設けられるインシュレータの記載と、固定子鉄心４１の外周に設けられるフレームの記載とを省略する。
【００１８】
第１系統コイル部４６には、電流を印加するための第１系統電力供給源２０（図１参照）が接続されている。第１系統コイル部４６は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の三相の巻線を一組とした、第１系統巻線群として構成されている。同様に、第２系統コイル部４７には、電流を印加するための第２系統電力供給源３０（図１参照）が接続されている。第２系統コイル部４７は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の三相の巻線を一組とした、第２系統巻線群として構成されている。
【００１９】
上記に説明した通り、図１に示すように、電動駆動装置１００が第１系統電力供給源２０及び第２系統電力供給源３０を有し、図２に示すように、固定子巻線４２が第１系統コイル部４６及び第２系統コイル部４７を有する。これにより、第１系統電力供給源２０又は第２系統電力供給源３０が故障した場合であっても、故障していない系統の電力供給源により、電動駆動装置１００が正常時と同様に動作し続けることが可能である。また、第１系統コイル部４６又は第２系統コイル部４７が故障した場合であっても、故障していない系統のコイル部により、電動駆動装置１００が正常時と同様に動作し続けることが可能である。
【００２０】
第１系統コイル部４６と第２系統コイル部４７とは、固定子４０の径方向に離間して、スロット４５内に配置されている。第１系統コイル部４６と第２系統コイル部４７との間には、磁気干渉低減部材４８が配置されている。磁気干渉低減部材４８は、ティース４４及びコアバック部４３と別体に形成された磁性体により構成されている。
【００２１】
図３に、図２に示す固定子４０の一部分の拡大図を示す。図３においては、隣り合うティース４４ａ及びティース４４ｂを示している。固定子４０の周方向において、磁気干渉低減部材４８は、隣り合うティース４４ａ及びティース４４ｂに対して、わずかに隙間を有するように配置されている。また、固定子４０が有する他のティースに対しても、磁気干渉低減部材４８は隣り合うティースに対して、わずかに隙間を有するように配置されている。
【００２２】
ティース４４ａに巻回された第１系統コイル部４６Ｕは＋Ｕ相の巻線であり、第２系統コイル部４７Ｕは＋Ｕ相の巻線である。ここで、符号は巻線の巻回方向を示しており、正の符号は時計回りに巻回した場合を示し、負の符号は反時計回りに巻回した場合を示す。すなわち、同じティースに巻回される第１系統コイル部及び第２系統コイル部は同じ巻回方向である。
【００２３】
このような構成にすることで、第１系統電力供給源２０又は第２系統電力供給源３０（図１参照）が故障して、いずれかの系統の巻線群にのみ通電する場合であっても、回転電機１０における磁気的な対称性を、正常時と同様にすることができる。また、第１系統コイル部４６又は第２系統コイル部４７が故障して、いずれかの系統の巻線群にのみ通電する場合であっても、回転電機１０における磁気的な対称性を、正常時と同様にすることができる。そのため、回転電機１０の回転においてアンバランスが生じないため、トルクリップルの増大を抑制できる効果が得られる。
【００２４】
また、いずれかの系統の巻線群にのみ通電する場合に、正常時と同等のトルクを出力するために、正常な系統の巻線群に正常時の２倍の電流を印加する場合がある。この場合であっても、回転子５０（図２参照）の永久磁石５２にかかる逆磁界が増大しない。このため、永久磁石５２が減磁されて回転電機１０のトルクが減少することを防ぐ効果が得られる。
【００２５】
この実施の形態１の固定子４０との比較説明のために、図４にこの実施の形態１とは異なり、第１系統コイル部４６と第２系統コイル部４７との間に、磁気干渉低減部材４８（図２参照）を有さない固定子４００の構成を示す。その他の構成は図２に示す固定子４０の構成と同じである。また、図５Ａは、図４に示す磁気干渉低減部材４８を有さない固定子４００の、磁束の流れを示す拡大図である。
【００２６】
図５Ａに示す、磁気干渉低減部材４８を有さない固定子４００では、第１系統コイル部４６の磁束φ1及び第２系統コイル部４７の磁束φ2が通る磁路が一致するので、第１系統コイル部４６と第２系統コイル部４７との磁気干渉が大きい。
【００２７】
図５Ｂは、図２に示す固定子４０の磁束の流れを示す拡大図である。磁気干渉低減部材４８を有するこの実施の形態１の固定子４０では、第１系統コイル部４６の磁束の一部であるφ11と、第２系統コイル部４７の磁束の一部であるφ12とが、磁気干渉低減部材４８を流れる。
【００２８】
磁気干渉低減部材４８を流れる磁束に対応するインダクタンスをＡとする。また、第１系統コイル部４６に流れる電流をＩＸ、第２系統コイル部４７に流れる電流をＩＹとする。さらに、第１系統コイル部４６と第２系統コイル部４７との交互インダクタンスをＭとする。さらにまた、第１系統コイル部４６の自己インダクタンスをＬとする。電流ＩＸによって第１系統コイル部４６に鎖交する磁束φ１は、φ１＝Ｌ×ＩＸ＋φ11＝Ｌ×ＩＸ＋Ａ×ＩＸ＝（Ｌ＋Ａ）×ＩＸと表される。また、電流ＩＹによって第２系統コイル部４７に鎖交する磁束φ２は、φ２＝Ｍ×ＩＹ−φ12＝Ｍ×ＩＹ−Ａ×ＩＹ＝（Ｍ−Ａ）×ＩＹと表される。
【００２９】
図５Ａに示す固定子４００における磁気干渉率は、φ２／φ１＝Ｍ／Ｌであるのに対し、図５Ｂに示すこの実施の形態１の固定子４０における磁気干渉率は、φ２／φ１＝（Ｍ−Ａ）／（Ｌ＋Ａ）である。ただし、ここでは計算を簡単にするためにＩＸ＝ＩＹとしている。図５Ａに示す固定子４００における磁気干渉率Ｍ／Ｌよりも、図５Ｂに示す固定子４０における磁気干渉率（Ｍ−Ａ）／（Ｌ＋Ａ）が小さくなる。すなわち、磁気干渉低減部材４８を固定子４０に設けることで、第１系統コイル部４６と第２系統コイル部４７との磁気干渉率を低減することができる。
【００３０】
図６は、磁気干渉低減部材４８による磁気干渉率の低減を示すグラフである。縦軸はＭ／Ｌ、すなわち第１系統コイル部４６と第２系統コイル部４７との間の磁気干渉率を示す。横軸は、磁気干渉低減部材４８を有さない固定子４００を有する回転電機におけるトルクの値を１．０として規格化した値である。固定子４００を用いる場合に対して、磁気干渉低減部材４８を有するこの実施の形態１の固定子４０を用いる場合は、磁気干渉率を約４０％低減することができる。これにより、回転電機１０の制御性が向上し、動作が安定する効果を得ることができる。
【００３１】
また、磁気干渉低減部材４８を有さない固定子４００では、電流供給減又はコイルの故障により第１、第２のいずれかの系統の巻線群にのみ電流を印加する場合に、周方向において局所的に電流の印加により発生する磁力が強くなる。これにより永久磁石５２が減磁されることを避けるために、回転電機１０の軸方向の長さを２倍にする必要がある。一方、この実施の形態１の固定子４０では、磁気干渉低減部材４８からの漏れ磁束に起因する、回転電機１０のトルクの低下率は約１５％である。このトルクの低下率を補うためには、回転電機１０の軸方向の長さを１．１８倍とすればよい。したがって、磁気干渉低減部材４８を有さない固定子４００を用いる場合に対して、回転電機１０の軸方向の必要な長さが短くなり、回転電機１０が小型になるという効果を得ることができる。
【００３２】
このように、この実施の形態１に係る回転電機１０は、円環状の固定子４０を備える回転電機１０である。固定子４０は、コアバック部４３と、コアバック部から径方向の内側に延びる複数のティース４４と、ティース４４の間に形成されたスロット４５と、ティース４４毎に巻回され、スロット４５毎に設置された第１系統コイル部４６及び第２系統コイル部４７と、第１系統コイル部４６及び第２系統コイル部４７の離間させるように配置され、第１系統コイル部４６及び第２系統コイル部４７の間の磁気干渉を低減する磁気干渉低減部材４８とを有することで、磁気干渉を低減し、磁気干渉による制御性の悪化を抑制することができる。
【００３３】
また、磁気干渉低減部材４８は、ティース４４及びコアバック部４３とは別体として設けられているので、磁気干渉低減部材４８を簡単に製造することができる。
【００３４】
なお、この実施の形態１では第１系統コイル部４６と第２系統コイル部４７とは、固定子４０の径方向に離間していたが、厳密に径方向に離間している必要はない。例えば、は第１系統コイル部４６と第２系統コイル部４７とは、径方向に対して斜め方向に離間していてもよい。また、磁気干渉低減部材４８の形状は、第１系統コイル部４６と第２系統コイル部４７とを離間させることのできる形状であれば、図３に示した形状以外の形状であってもよい。
【００３５】
実施の形態２． 
次に、この発明の実施の形態２について説明する。尚、以下の実施の形態において、図１〜図６の参照符号と同一の符号は、同一又は同様な構成要素であるので、その詳細な説明は省略する。
この実施の形態２は、実施の形態１に対して第１系統コイル部及び第２系統コイル部の巻数と印加電流とを異なる値にしたものである。
図７に示すように、スロット４５の径方向の内側に第１系統コイル部４６ｂが配置され、スロット４５の径方向の外側に第２系統コイル部４７ｂが配置されている。第１系統コイル部４６ｂの巻数は、第２系統コイル部４７ｂの巻数よりも小さくなるように構成されている。また、第１系統コイル部４６ｂに印加される第１系統電力供給源２０（図１参照）の電流値は、第２系統コイル部４７ｂに印加される第２系統電力供給源３０の電流値よりも小さくなるように構成されている。その他の構成は、実施の形態１と同じである。
【００３６】
この実施の形態２に係る第１系統コイル部４６ｂ及び第１系統電力供給源２０と、第２系統コイル部４７ｂ及び第２系統電力供給源３０とでは、コイル部の巻数と印加電流値とが異なる。したがって、この電動駆動装置１００（図１参照）の回転電機１０の固定子４０を、例えば自動車の電動パワーステアリングに使用する場合には、コイル部の巻線が少なく印加電流が小さい、第１系統の第１系統コイル部４６ｂ及び第１系統電力供給源２０を使用することが考えられる。これにより、第１系統電力供給源２０の第１系統駆動回路２３に用いるインバータを、電流容量、発熱量、故障率の小さい低容量型のインバータとすることができる。
【００３７】
故障率の小さい低容量型のインバータを用いることで、例えば自動車の高レベル自動運転装置に電動駆動装置１００を用いる場合に、電動駆動装置１００は、自動運転装置に求められる信頼性を低コストで充足しやすくなるという利点がある。
【００３８】
また、例えば出発地から目的地までの経路により予想される運転パターンから、出力の小さい第１系統の第１系統コイル部４６ｂ及び第１系統電力供給源２０と、出力の大きい第２系統の第２系統コイル部４７ｂ及び第２系統電力供給源３０とを適宜使い分けることで、電動駆動装置１００は消費電力を抑制しつつ必要な強さの出力をすることができる。
【００３９】
このように、第１系統コイル部４６ｂに第１系統電力供給源２０が印加する電流値は、第２系統コイル部４７ｂに第２系統電力供給源３０が印加する電流値よりも小さい電流値である。また、第１系統コイル部４６ｂの巻数が、第２系統コイル部４７ｂの巻数よりも小さい。そのため、第１系統駆動回路２３に用いるインバータを低容量型のインバータとして、電動駆動装置の信頼性を向上させ消費電力を抑制することができる。
【００４０】
なお、この実施の形態２においては、第１系統コイル部４６ｂに印加される電流値は、第２系統コイル部４７ｂに印加される電流値よりも小さく、第１系統コイル部４６ｂの巻数は、第２系統コイル部４７ｂの巻数よりも小さいが、この構成に限定されるものではない。例えば、第１系統コイル部４６ｂに印加される電流値は、第２系統コイル部４７ｂに印加される電流値よりも大きく、第１系統コイル部４６ｂの巻数は、第２系統コイル部４７ｂの巻数よりも大きくてもよい。
【００４１】
また、第１系統コイル部４６ｂの巻数と第２系統コイル部４７ｂの巻数とが同じであって、第１系統コイル部４６ｂに印加される電流値と第２系統コイル部４７ｂに印加される電流値とが異なる構成であってもよい。さらに、第１系統コイル部４６ｂに印加される電流値と第２系統コイル部４７ｂに印加される電流値とが同じであって、第１系統コイル部４６ｂの巻数と第２系統コイル部４７ｂの巻数とが異なる構成であってもよい。
【００４２】
実施の形態３． 
次に、この発明の実施の形態３について説明する。この実施の形態３は、実施の形態１に対して磁気干渉低減部材の形状を変更したものである。
図８に示すように、スロット４５に配置される磁気干渉低減部材４８ａは、スロット４５の周方向において、間隙４９を挟んで２つ並べて配置されている。すなわち、実施の形態１の磁気干渉低減部材４８に対して、周方向の長さがスロット４５の約半分の磁気干渉低減部材４８ａが、２つ並べて配置されている。その他の構成は実施の形態１と同じである。
【００４３】
周方向の長さがスロット４５の約半分の磁気干渉低減部材４８ａが、周方向に２つ並べて配置されていることで、回転電機１０を組み立てる際に磁気干渉低減部材４８ａを第１系統コイル部４６及び第２系統コイル部４７の間に配置することが容易となる。
【００４４】
実施の形態４．
次に、この発明の実施の形態４について説明する。この実施の形態４は、実施の形態１に対して磁気干渉低減部材の形状を径方向に伸ばしたものである。
図９に示すように、スロット４５内において、２つの第２系統コイル部４７は周方向に離間して配置されている。また、磁気干渉低減部材４８ｂは、第１系統コイル部４６と第２系統コイル部４７との間において周方向に配置されるとともに、２つの第２系統コイル部４７同士の離間している部分において径方向外向きに延びて配置されている。すなわち、磁気干渉低減部材４８ｂは、Ｌ字型の形状を有している。
【００４５】
同様に、磁気干渉低減部材４８ｃは、第１系統コイル部４６と第２系統コイル部４７との間において周方向に配置されるとともに、２つの第２系統コイル部４７同士の離間している部分において径方向外向きに延びて配置されている。すなわち、磁気干渉低減部材４８ｃは、Ｌ字型の形状を有している。
【００４６】
また、磁気干渉低減部材４８ｂ及び磁気干渉低減部材４８ｃは、コアバック部４３に対してわずかに隙間を有するように配置されている。さらに、磁気干渉低減部材４８ｂ及び磁気干渉低減部材４８ｃは、周方向において並べて配置されている。さらにまた、磁気干渉低減部材４８ｂ及び磁気干渉低減部材４８ｃの間には隙間が設けられている。
【００４７】
磁気干渉低減部材４８ｂ及び磁気干渉低減部材４８ｃが上記のように配置されることにより、磁気干渉低減部材４８ｂ及び磁気干渉低減部材４８ｃは第１系統コイル部４６と第２系統コイル部４７とを径方向に離間して隔絶するとともに、隣り合う第２系統コイル部４７同士を周方向に離間して隔絶する。この構成により、第２系統コイル部４７の磁束が、磁気干渉低減部材４８ｂ及び磁気干渉低減部材４８ｃを通りコアバック部４３に鎖交するため、第１系統コイル部４６と第２系統コイル部４７との磁気干渉率をさらに低減することができる。
【００４８】
このように、磁気干渉低減部材４８ｂ及び磁気干渉低減部材４８ｃは、隣り合う第２系統コイル部４７同士を周方向に離間するので、第１系統コイル部４６と第２系統コイル部４７との磁気干渉率をさらに低減することができる。
【００４９】
なお、実施の形態４においては、磁気干渉低減部材４８ｂ，４８ｃは、２つの第２系統コイル部４７同士の間において径方向に延びて配置されていたが、これ以外の形状であってもよい。例えば、２つの第１系統コイル部４６同士の間において径方向内向きに延び、２つの第１系統コイル部４６同士を周方向に隔絶していてもよい。
【００５０】
また、この実施の形態４では第１系統コイル部４６又は第２系統コイル部４７は、固定子４０の周方向に離間していたが、厳密に周方向に離間している必要はない。例えば、第１系統コイル部４６又は第２系統コイル部４７は、周方向に対して斜め方向に離間していてもよい。
【００５１】
実施の形態５．
次に、この発明の実施の形態５について説明する。この実施の形態５は、実施の形態１に対して磁気干渉低減部材の形状を径方向に伸ばしたものである。
図１０に示すように、スロット４５内において、隣り合う２つの第１系統コイル部４６は周方向に離間して配置されている。また、隣り合う２つの第２系統コイル部４７は周方向に離間して配置されている。さらに、磁気干渉低減部材４８ｄ及び磁気干渉低減部材４８ｅは、第１系統コイル部４６と第２系統コイル部４７との間において周方向に配置されるとともに、隣り合う２つの第１系統コイル部４６及び隣り合う２つの第２系統コイル部４７同士の離間している部分において径方向に延びて配置されている。すなわち、磁気干渉低減部材４８ｄ及び磁気干渉低減部材４８ｅは、Ｔ字型の形状を有している。
【００５２】
また、磁気干渉低減部材４８ｄ及び磁気干渉低減部材４８ｅは、コアバック部４３に対してわずかに隙間を有するように配置されている。さらに、磁気干渉低減部材４８ｄ及び磁気干渉低減部材４８ｄは、周方向において並べて配置されている。さらにまた、磁気干渉低減部材４８ｂ及び磁気干渉低減部材４８ｃの間には隙間が設けられている。
【００５３】
磁気干渉低減部材４８ｄ及び磁気干渉低減部材４８ｅが上記のように配置されることにより、磁気干渉低減部材４８ｄ及び磁気干渉低減部材４８ｅは第１系統コイル部４６と第２系統コイル部４７とを径方向に離間して隔絶するとともに、隣り合う第１系統コイル部４６及び隣り合う第２系統コイル部４７同士を周方向に離間して隔絶する。この構成により、第２系統コイル部４７の磁束が、磁気干渉低減部材４８ｄ及び磁気干渉低減部材４８ｅを通るため、第１系統コイル部４６と第２系統コイル部４７との磁気干渉率をさらに低減する効果を得ることができる。
【００５４】
このように、磁気干渉低減部材４８ｄ及び磁気干渉低減部材４８ｅは、隣り合う第１系統コイル部同士と、隣り合う第２系統コイル部４７同士とを周方向に離間するので、第１系統コイル部４６と第２系統コイル部４７との磁気干渉率をさらに低減することができる。
【００５５】
実施の形態６．
次に、この発明の実施の形態６について説明する。この実施の形態６は、実施の形態１に対して第１系統コイル部と第２系統コイル部とを周方向に配置したものである。
図１１に示すように、スロット４５に、ティース４４に近い側に第１系統コイル部４６ａが配置されている。また、ティース４４から遠い側に第２系統コイル部４７ａが配置されている。第１系統コイル部４６ａ及び第２系統コイルは固定子４０の周方向に配置されている。第１系統コイル部４６ａと第２系統コイル部４７ａとは離間しており、その離間している箇所に固定子４０の径方向に板状に延びる磁気干渉低減部材４８ｆが配置されている。磁気干渉低減部材４８ｆは、スロット４５のコアバック部４３の内壁に対してわずかに隙間を有して配置されている。
【００５６】
すなわち、第１系統コイル部４６ａと第２系統コイル部４７ａとは、磁気干渉低減部材４８ｆにより離間して隔絶されている。この第１系統コイル部４６ａと、磁気干渉低減部材４８ｆと、第２系統コイル部４７ａとの組み合わせが２つ１組にスロット４５に配置されている。その他の構成は実施の形態１と同じである。
【００５７】
第１系統コイル部４６ａと第２系統コイル部４７ａとを周方向に並べて配置し、その間に磁気干渉低減部材４８ｆを配置することで、第１系統コイル部４６ａと第２系統コイル部４７ａとの相互の磁気干渉率を低減しつつ、磁気干渉低減部材４８ｆが補強材となることにより、固定子４０の径方向の剛性を向上させることができるという効果を得ることができる。
【００５８】
なお、実施の形態６では第２系統コイル部４７ａをティース４４から遠い側に配置したが、第１系統コイル部４６ａをティース４４から遠い側に配置してもよい。また、磁気干渉低減部材４８ｆの形状は図１０に示す径方向に板状に延びる形状に限定されない。第１系統コイル部４６ａと第２系統コイル部４７ａとを離間して隔絶するものであれば、磁気干渉低減部材４８ｆの形状はその他の形状であってもよい。
【００５９】
また、実施の形態６では、第１系統コイル部４６ａと、磁気干渉低減部材４８ｆと、第２系統コイル部４７ａとの組み合わせが２つ１組にスロット４５に配置されていたが、これ以外の組み合わせであってもよい。例えば、図１２に示すように、第１系統コイル部４６ａと、磁気干渉低減部材４８ｆと、第２系統コイル部４７ａとの組み合わせが２つ１組に配置されている場合に、この隣り合う組み合わせ同士の間に更に磁気干渉低減部材４８ｆが配置されていてもよい。この構成により、補強材となる磁気干渉低減部材４８ｆの本数が増えるため、固定子４０の剛性をさらに向上させることができる。
【００６０】
実施の形態７．
次に、この発明の実施の形態７について説明する。この実施の形態７は、実施の形態１に対して磁気干渉低減部を隣り合うティースに当接させたものである。
図１３に示すように、スロット４５に配置された磁気干渉低減部材４８ｇの周方向の端部である当接部４８ｈが、固定子４０の周方向において隣り合うティース４４に当接している。その他の構成は実施の形態１と同じである。
【００６１】
このように、磁気干渉低減部材４８ｇは、固定子４０の周方向において、ティース４４に当接するため、ティース４４と磁気干渉低減部材４８ｇの磁気抵抗が低下する。このため、磁気干渉低減部材４８ｇによる磁気干渉低減効果が大きくなる効果が得られる。また、磁気干渉低減部材４８ｇがティース４４に当接することで、固定子４０の剛性を高くすることができる効果が得られる。
【００６２】
実施の形態８．
次に、この発明の実施の形態８について説明する。この実施の形態８は、実施の形態６に対して磁気干渉低減部を径方向にティース及びコアバック部に当接させたものである。
図１４に示すように、第１系統コイル部４６ａと第２系統コイル部４７ａとの間に、径方向に延びる板状の磁気干渉低減部材４８ｊが配置されている。固定子４０の径方向の外側において、磁気干渉低減部材４８ｊの端部である当接部４８ｋは、コアバック部４３に当接している。また、固定子４０の径方向の内側において、磁気干渉低減部材４８ｊの当接部４８ｋは、鍔状の形状であるティース４４の先端部４４ｆに当接している。その他の形態は実施の形態６と同じである。
【００６３】
このように、磁気干渉低減部材４８ｇの径方向の当接部４８ｋが、ティース４４の先端部４４ｆとコアバック部４３との少なくともいずれか一方に当接しているので、ティース４４と磁気干渉低減部材４８ｊの磁気抵抗が低下する。このため、磁気干渉低減部材４８ｊによる磁気干渉低減効果が大きくなる効果が得られる。また、固定子４０の剛性を高くすることができる効果が得られる。
【００６４】
実施の形態９．
次に、この発明の実施の形態９について説明する。この実施の形態９は、実施の形態１に対して磁気干渉低減部をティースと一体に形成したものである。
図１５に示すように、固定子４０ｃは、複数のコアバック部４３ｃと、コアバック部４３ｃに一体に形成されたティース４４ｃにより構成されている。ティース４４ｃには、第１系統コイル部４６及び第２系統コイル部４７が巻回されている。このティース４４ｃへの巻回により、隣り合うティース４４ｃの間に形成されるスロット４５には、径方向の内側に第１系統コイル部４６が配置され、径方向の外側に第２系統コイル部４７が配置されている。第１系統コイル部４６と第２系統コイル部４７との間には、磁気干渉低減部材４８ｍが配置されている。磁気干渉低減部材４８ｍはティース４４ｃと一体に形成されている。また、磁気干渉低減部材４８ｍ同士の間には、周方向に間隙４９ａが形成されている。
【００６５】
図１６に、図１５に示す固定子４０ｃについて、積層してコアバック部４３ｃ及びティース４４ｃを組み立てる前のコアシート４０ｃ１の構成を示す。第１系統コイル部４６及び第２系統コイル部４７は、まだ配置されていない状態である。コアシート４０ｃ１は、隣り合う複数のコアシート４０ｃ１間の中央部において周方向に分割された構造を有している。すなわち、コアシート４０ｃ１は周方向分割構造を有している。また、各ティース４４ｃ１は、周方向に分割された各コアバック部４３ｃ１と一体に形成されている。固定子４０ｃを形成するコアシートのティース４４ｃ１には、コアシート４０ｃ１の周方向に対称に突出する磁気干渉低減部材４８ｍ１が形成されている。コアバック部４３ｃ１を、隣り合うコアバック部４３ｃ１と接合して積層させることで、図１５に示す円環状の固定子４０ｃを形成することができる。固定子４０ｃを形成後、ティース４４ｃに、第１系統コイル部４６及び第２系統コイル部４７を巻回する。その他の構成は実施の形態１と同じである。
【００６６】
このように、固定子４０ｃは、ティース４４ｃ毎に周方向に分割され、第１系統コイル部４６及び第２系統コイル部４７はティース４４ｃに巻回され、固定子４０ｃは円環状に形成される。また、ティース４４ｃと、磁気干渉低減部材４８ｍとは、一体に形成る。そのため、実施の形態１のような形成済みの固定子４０が有するティース４４に第１系統コイル部４６及び第２系統コイル部４７を巻回する場合と比較して、ティース４４ｃに第１系統コイル部４６及び第２系統コイル部４７を巻回することが容易になる利点が得られる。また、周方向分割構造により、固定子４０ｃの製造が容易になる。
【００６７】
実施の形態１０．
次に、この発明の実施の形態１０について説明する。この実施の形態１０は、実施の形態１に対して、隣り合うティースを径方向の内側において結合したものである。
【００６８】
図１７に示すように、固定子４０ｄには、円環状のコアバック部４３ｄと、コアバック部４３ｄの内周から径方向内側に延びる複数のティース４４ｄが形成されている。コアバック部４３ｄはティース４４ｄとは別体に形成されており、外側鉄心４３ｅを構成している。各ティース４４ｄの径方向内側の鍔部は、隣り合う端部と接合して一体に形成され、ティース４４ｄは全体として内側鉄心４４ｅを構成している。外側鉄心４３ｅと内側鉄心４４ｅは、円弧状の嵌め合い部４４ｇで接合されている。その他の構成は実施の形態１と同じである。
【００６９】
このような構成では、各ティース４４ｄが、隣り合う端部と接合して一体に形成されているので、第１系統コイル部４６と第２系統コイル部４７との磁気干渉は大きくなる。しかしながら、第１系統コイル部４６と第２系統コイル部４７との間に、磁気干渉低減部材４８が配置されていることで、第１系統コイル部４６と第２系統コイル部４７と磁気干渉率は低減される。
【００７０】
また、固定子４０ｄが外側鉄心４３ｅ及び内側鉄心４４ｅの内外鉄心構造を有し、第１系統コイル部４６及び第２系統コイル部４７が巻回された内側鉄心４４ｅと、外側鉄心４３ｅとを組み合わせることで、固定子４０ｄを簡単に構成することができ、固定子４０ｄの生産性が向上する。
【００７１】
このように、固定子４０ｄは、複数のティース４４ｄからなる内側鉄心４４ｅと、コアバック部４３ｄからなる外側鉄心４３ｅに分割されており、第１系統コイル部４６及び第２系統コイル部４７が巻回された内側鉄心４４ｅが、外側鉄心４３ｅと組み合わされて固定子４０ｄが形成される。また、隣り合うティース４４ｄの先端部は互いに連結しているので、磁気干渉率を低減しつつ、固定子４０ｄの生産性を向上することができる。
【００７２】
なお、この実施の形態１０では、外側鉄心４３ｅと内側鉄心４４ｅとの嵌め合い部４４ｇの形状は円弧状であったが、この形状に限定されない。例えば、嵌め合い部４４ｇの形状は正八角形などの多角形であってもよい。
【００７３】
実施の形態１１．
次に、この発明の実施の形態１１について説明する。この実施の形態１１は、実施の形態１に対して、磁気干渉低減部材を十字型にしたものである。
図１８に示すように、隣り合う第１系統コイル部４６及び第２系統コイル部４７は、径方向に互いに離間して配置されている。また、隣り合う第１系統コイル部４６同士は、周方向に互いに離間して配置されている。さらに、隣り合う第２系統コイル部４７同士は、周方向に互いに離間して配置されている。
【００７４】
上記のように各第１系統コイル部４６及び各第２系統コイル部４７が、それぞれ離間している箇所に、磁気干渉低減部材４８ｐが配置されている。磁気干渉低減部材４８ｐは、十字型に形成されている。その他の構成は実施の形態１と同じである。
【００７５】
このように、各第１系統コイル部４６及び各第２系統コイル部４７の磁気干渉率を低減しつつ、固定子４０の剛性を確保することができる。
【００７６】
実施の形態１２．
次に、この発明の実施の形態１２について説明する。この実施の形態１２は、実施の形態１に対して、第１系統コイル部及び各第２系統コイル部のうち、同相間にのみ磁気干渉低減部材を挿入するものである。
図１９に示すように、固定子４０は２４個のティース４４を有している。また、回転子５０の極数は２０個である。第１系統コイル部４６に配置されるコイルは、時計回りに、Ｕ１１＋、Ｕ１２−、Ｗ１１−、Ｗ１２＋、Ｖ１１＋、Ｖ１２−、Ｕ１３−、Ｕ１４＋、Ｗ１３＋、Ｗ１４−、Ｖ１３−、Ｖ１４＋、Ｕ１５＋、Ｕ１６−、Ｗ１５−、Ｗ１６＋、Ｖ１５＋、Ｖ１６−、Ｕ１７−、Ｕ１８＋、Ｗ１７＋、Ｗ１８−、Ｖ１７−、Ｖ１８＋の各相の順に配置されており、第１系統電力供給源２０に接続されている。
【００７７】
また、第２系統コイル部４７に配置されるコイルは、時計回りに、Ｕ２１＋、Ｕ２２−、Ｗ２１−、Ｗ２２＋、Ｖ２１＋、Ｖ２２−、Ｕ２３−、Ｕ２４＋、Ｗ２３＋、Ｗ２４−、Ｖ２３−、Ｖ２４＋、Ｕ２５＋、Ｕ２６−、Ｗ２５−、Ｗ２６＋、Ｖ２５＋、Ｖ２６−、Ｕ２７−、Ｕ２８＋、Ｗ２７＋、Ｗ２８−、Ｖ２７−、Ｖ２８＋の各相の順に配置されている。
【００７８】
各スロット４５内において、同相の巻線が配置されるスロット４５においては、第１系統コイル部４６と第２系統コイル部４７との間に磁気干渉低減部材４８を配置する。具体的には、Ｕ１１＋及びＵ２１＋、Ｗ１１−及びＷ２１−、Ｖ１１＋及びＶ２１＋、Ｕ１３−及びＵ２３−、Ｗ１３＋及びＷ２３＋、Ｖ１３−及びＶ２３−、Ｕ１５＋及びＵ２５＋、Ｗ１５−及びＷ２５−、Ｖ１５＋及びＶ２５＋、Ｕ１７−及びＵ２７−、Ｗ１７＋及びＷ２７−、Ｖ１８＋及びＶ２８−の間にそれぞれ磁気干渉低減部材４８を配置する。すなわち、各スロット４５において、１つおきに第１系統コイル部４６と第２系統コイル部４７との間に磁気干渉低減部材４８を配置する。
【００７９】
このように同一のスロット４５に配置された、第１系統コイル部４６と第２系統コイル部４７とが同相の場合に、第１系統コイル部４６と第２系統コイル部４７との間に磁気干渉低減部材４８を配置することにより、第１系統コイル部４６と第２系統コイル部４７との磁気干渉率を低減しつつ、漏れ磁束を低減することができる。これにより、回転電機１０のトルク低下を抑制する効果が得られる。
【００８０】
実施の形態１３．
次に、この発明の実施の形態１３について説明する。この実施の形態１３は、実施の形態１に対して、第１系統コイル部を、スロットの径方向内側及び径方向外側に交互に配置する。また、第２系統コイル部を、スロットの径方向外側及び径方向内側に交互に配置したものである。
図２０に示すように、固定子４０は２４個のティース４４を有している。また、回転子５０の極数は２０個である。第１系統コイル部４６に配置されるコイルは、時計回りに、Ｕ１１＋、Ｕ２２−、Ｗ１１−、Ｗ２２＋、Ｖ１１＋、Ｖ２２−、Ｕ１３−、Ｕ２４＋、Ｗ１３＋、Ｗ２４−、Ｖ１３−、Ｖ２４＋、Ｕ１５＋、Ｕ２６−、Ｗ１５−、Ｗ２６＋、Ｖ１５＋、Ｖ２６−、Ｕ１７−、Ｕ２８＋、Ｗ１７＋、Ｗ２８−、Ｖ１７−、Ｖ２８＋の各相の順に配置されている。
【００８１】
また、第２系統コイル部４７に配置されるコイルは、時計回りに、Ｕ２１＋、Ｕ１２−、Ｗ２１−、Ｗ１２＋、Ｖ２１＋、Ｖ１２−、Ｕ２３−、Ｕ１４＋、Ｗ２３＋、Ｗ１４−、Ｖ２３−、Ｖ１４＋、Ｕ２５＋、Ｕ１６−、Ｗ２５−、Ｗ１６＋、Ｖ２５＋、Ｖ１６−、Ｕ２７−、Ｕ１８＋、Ｗ２７＋、Ｗ１８−、Ｖ２７−、Ｖ１８＋の各相の順に配置されている。
【００８２】
ここで、Ｕ１１＋、Ｕ１２−、Ｗ１１−、Ｗ１２＋、Ｖ１１＋、Ｖ１２−、Ｕ１３−、Ｕ１４＋、Ｗ１３＋、Ｗ１４−、Ｖ１３−、Ｖ１４＋、Ｕ１５＋、Ｕ１６−、Ｗ１５−、Ｗ１６＋、Ｖ１５＋、Ｖ１６−、Ｕ１７−、Ｕ１８＋、Ｗ１７＋、Ｗ１８−、Ｖ１７−、Ｖ１８＋のコイルは、第１巻線系統群のコイルであり、第１系統電力供給源２０に接続されている。
【００８３】
また、Ｕ２１＋、Ｕ２２−、Ｗ２１−、Ｗ２２＋、Ｖ２１＋、Ｖ２２−、Ｕ２３−、Ｕ２４＋、Ｗ２３＋、Ｗ２４−、Ｖ２３−、Ｖ２４＋、Ｕ２５＋、Ｕ２６−、Ｗ２５−、Ｗ２６＋、Ｖ２５＋、Ｖ２６−、Ｕ２７−、Ｕ２８＋、Ｗ２７＋、Ｗ２８−、Ｖ２７−、Ｖ２８＋のコイルは、第２巻線系統群のコイルであり、第２系統電力供給源３０に接続されている。
【００８４】
すなわち、固定子４０のスロット４５には、第１系統コイル部４６に第１巻線系統群のコイルが配置され、第２系統コイル部４７に第２巻線系統群のコイルが配置される。そして、このスロット４５に隣接するスロットには、第１系統コイル部４６に第２巻線系統群のコイルが配置され、第２系統コイル部４７に第１巻線系統群のコイルが配置されたスロット４５が配置される。したがって、隣接するスロット４５の間で、第１巻線系統群及び第２巻線系統群のコイルの、径方向における位置関係が異なる。また、隣接するスロットの４５間で、第１巻線系統群及び第２巻線系統群の、周方向のコイルの位置関係が異なってもよい。
【００８５】
このように、隣り合う各ティース４４間には、ティース４４に巻回された第１系統コイル部４６及び第２系統コイル部４７が配置されるスロット４５を有し、同一のスロット４５に配置された、第１巻線系統群と第２巻線系統群との、固定子４０における径方向又は周方向の位置関係が、スロット４５毎に異なる。このために、第１巻線系統群及び第２巻線系統群の漏れ磁束が等しくなり、インダクタンスが等しくなるため、さらに制御性を向上することができる効果を得ることができる。
【００８６】
なお、この実施の形態１３では固定子４０は２４個のティース４４を有しており、回転子５０の極数は２０個であったが、これ以外の固定子のティースの数及び回転子の極数であってもよい。
【００８７】
実施の形態１４．
次に、この発明の実施の形態１４について説明する。この実施の形態１４は、実施の形態１〜１３の回転電機１０を自動車の電動パワーステアリング装置に用いたものである。
図２１に示す、自動車の電動パワーステアリング装置２００について説明する。運転者が図示しないステアリングホイールを操舵し、その操舵トルクが図示しないステアリング装置を介して入力センサ２０１に伝達される。また、トルクセンサ２０２はこのトルクを検出して第１系統電力供給源２０及び第２系統電力供給源３０に入力する。なお、第１系統電力供給源２０及び第２系統電力供給源３０は、電源コネクタ２８，３８（第１系統コネクタ及び第２系統コネクタ）を介して図示しないバッテリから電力を供給される。
【００８８】
また、例えば車速のような自動車の情報が、第１系統電力供給源２０及び第２系統電力供給源３０に入力される。第１系統電力供給源２０及び第２系統電力供給源３０は、操舵トルク及び例えば車速のような自動車の情報から、必要なアシストトルクを算出し、永久磁石型の回転電機１０に電力を供給する。回転電機１０は、図示しないラック軸の移動方向Ａに平行な向きに配置される。
【００８９】
回転電機１０が発生させたトルクは、図示しないベルト及びボールねじが内蔵されたギアボックス２０３に伝達される。そして、回転電機１０が発生させたトルクはギアボックス２０３により減速されて、ハウジングの内部に設けられているラック軸２０４を移動方向Ａに移動させる。これにより、タイロッド２０６が動き、運転者の操舵力を補助して自動車のタイヤを転舵させる。そのため、運転者は少ない力で車両を旋回させることができる。
【００９０】
このような電動パワーステアステアリング装置では、回転電機１０が発生させるコギングトルク、トルクリップルは図示しないステアリング装置のギアを介して運転者に伝達される。そのため、良好な操舵感覚を得るためには、コギングトルク、トルクリップルが小さいことが望ましい。また、回転電機１０の振動、騒音も小さい方が望ましい。
【００９１】
そこで、この発明の実施の形態１〜１３の回転電機１０を自動車の電動パワーステアリング装置２００に用いることで、特に、電動パワーステアリング装置２００の巻線群又は第１系統電力供給源２０ａ、第２系統電力供給源３０ａが故障した場合であっても、運転者の操舵力を安定して補助することができる。また、正常時には、安定した制御性及び快適な操舵管を得ることができるという利点を有する。
【００９２】
このように、上記回転電機１０を有する電動パワーステアリング装置２００は、故障時に運転者の操舵力を安定して補助することができる。また、正常時には、安定した制御性及び快適な操舵管を得ることができるという利点を有する。
【００９３】
なお、この実施の形態１〜１３では固定子４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄは２４個のティース４４を有しており、回転子５０の極数は２０個であったが、これ以外の固定子のティースの数及び回転子の極数であってもよい。また、この実施の形態１〜１３では、固定子４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄは第１系統コイル部と第２系統コイル部を有していたが、さらに別の系統のコイル部を有していてもよい。
【符号の説明】
【００９４】
１０  回転電機、４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ  固定子、４３，４３ｃ，４３ｄ  コアバック部、４３ｅ  外側鉄心、４４，４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄ  ティース、４４ｅ  内側鉄心、４４ｆ  先端部、４５  スロット、４６，４６ａ，４６ｂ，４６Ｕ  第１系統コイル部、４７，４７ａ，４７ｂ，４７Ｕ  第２系統コイル部、４８，４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄ，４８ｅ，４８ｆ，４８ｇ，４８ｊ，４８ｍ，４８ｐ  磁気干渉低減部材。
【図１】
2019198451.tif 000003
【図２】
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【図３】
2019198451.tif 000005
【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【手続補正書】
【提出日】令和1年9月5日(2019.9.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円環状の固定子を備える回転電機であって、
前記固定子は、
コアバック部と、
前記コアバック部から径方向の内側に延びる複数のティースと、
隣り合う前記ティースの間に形成されたスロットと、
前記ティース毎に巻回され、前記スロット毎に配置された複数の巻線群と、
隣り合う前記巻線群を離間させるように配置され、前記巻線群の間の磁気干渉を低減する磁気干渉低減部材と
を有し、
前記複数の巻線群は２つの巻線群からなり、前記２つの巻線群は異なる電力供給源にそれぞれ接続され、
前記磁気干渉低減部材は、同一の前記スロット内で隣り合う前記２つの巻線群を離間させるように設けられる回転電機。
【請求項２】
前記磁気干渉低減部材は、前記固定子の周方向において、前記ティースに当接する請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
前記磁気干渉低減部材は、前記ティースの先端部と前記コアバック部との少なくともいずれか一方に当接する請求項１又は２に記載の回転電機。
【請求項４】
前記複数の巻線群は２つの巻線群からなり、
一方の前記巻線群に印加される電流値は、他方の前記巻線群に印加される電流値よりも大きい請求項１〜３のいずれか１項に記載の回転電機。
【請求項５】
前記複数の巻線群は２つの巻線群からなり、
一方の前記巻線群の巻数は、他方の前記巻線群の巻数より大きい請求項１〜４のいずれか１項に記載の回転電機。
【請求項６】
前記複数の巻線群は２つの巻線群からなり、
同一の前記スロットに配置された、一方の前記巻線群と他方の前記巻線群とが同相の場合に、一方の前記巻線群と他方の前記巻線群との間に前記磁気干渉低減部材を設ける請求項１〜５のいずれか１項に記載の回転電機。
【請求項７】
前記磁気干渉低減部材は、同一の前記ティースに巻回されて同一の前記スロット内で隣り合う前記２つの巻線群を離間させるように配置される請求項１〜６のいずれか１項に記載の回転電機。
【請求項８】
前記複数の巻線群は２つの巻線群からなり、
同一の前記スロットに配置された、一方の前記巻線群と他方の前記巻線群との、前記固定子における径方向又は周方向の位置関係が、前記スロット毎に異なる請求項１〜７のいずれか１項に記載の回転電機。
【請求項９】
前記固定子は、前記複数のティースからなる内側鉄心と、前記コアバック部からなる外側鉄心に分割されており、
前記巻線群が巻回された前記内側鉄心が、前記外側鉄心と組み合わされて前記固定子が形成される請求項１〜８のいずれか一項に記載の回転電機。
【請求項１０】
隣り合う前記ティースの先端部は、互いに連結している請求項１〜９のいずれか１項に記載の回転電機。
【請求項１１】
前記固定子は、前記ティース毎に周方向に分割され、
前記巻線群は前記ティースに巻回され、前記固定子は円環状に形成される請求項１〜８のいずれか一項に記載の回転電機。
【請求項１２】
前記ティースと、前記磁気干渉低減部材とは、一体に形成される請求項１〜１１のいずれか１項に記載の回転電機。
【請求項１３】
前記磁気干渉低減部材は、前記ティース及び前記コアバック部とは別体として設けられている請求項１〜１２のいずれか１項に記載の回転電機。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の回転電機を有する電動パワーステアリング装置。
【国際調査報告】
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