(57)【要約】【課題】複数の電磁鋼板を積層して形成され、アキシャルギャップ型回転電機に搭載される電機子用磁芯において、磁束が積層界面を横切ることによって生じる鉄損を低減する技術を提供する。【解決手段】端部２４ｄの高さＨ１，Ｈ２が増大する径方向Ｒの一方側（本実施例においては径方向Ｒの外側）と、巻回部２４ａの幅Ｗ１，Ｗ２が増大する径方向Ｒの一方側（本実施例においては径方向Ｒの外側）とを一致させる。つまり、巻回部２４ａの幅Ｗ１，Ｗ２が相対的に大きい部位は、端部２４ｄの高さＨ１，Ｈ２が相対的に大きい。ここで、幅Ｗ１，Ｗ２と高さＨ１，Ｈ２との比が、Ｗ１：Ｈ１≒Ｗ２：Ｈ２を満たしていることが望ましい。この比率を満たしていれば、径方向Ｒの外側を流れる磁束が径方向Ｒの内側へ流れることなくバックヨーク２６へと案内しやすい。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転電機（５０）の回転軸（Ｑ）に沿って回転子たる界磁子（１０）と対向する固定子たる電機子（２０）において前記回転軸の周りに環状に配置され、前記回転子とは反対側でヨーク（２６）によって相互に環状方向で磁気的に結合される電機子用磁芯（２４）であって、
前記電機子用磁芯は、前記回転軸を中心とする径方向（Ｒ）に積層される複数の磁性体板（２４２）を含み、
前記電機子用磁芯は、電機子巻線（２２）が巻回される巻回部（２４ａ）と、前記巻回部の前記回転子とは反対側において前記ヨークと前記巻回部との間での磁束の流出入を案内する磁束案内部（２４ｂ）とを呈し、
前記巻回部の前記回転軸及び前記径方向のいずれにも垂直な方向たる幅方向（Ｔ）における寸法たる幅寸法が、前記複数の磁性体板が積層される方向の一方側ほど増大し、
前記巻回部と前記磁束案内部との境界（２４ｃ）は前記回転軸を法線とする一の面上に延在し、
前記磁束案内部の、前記幅方向についての端部（２４ｄ）の、前記回転軸方向の高さは、前記積層される方向の前記一方側ほど大きい、電機子用磁芯。
【請求項２】
前記磁束案内部（２４ｂ）の前記回転軸（Ｑ）方向の高さは前記径方向（Ｒ）の位置によらず略一定を呈し、
前記境界（２４ｃ）と前記端部（２４ｄ）との間の距離は前記積層される方向の前記一方側ほど小さい、
請求項１記載の電機子用磁芯（２４）。
【請求項３】
前記巻回部（２４ａ）において、前記積層される方向の前記一方側における前記幅寸法（Ｗ１）と、前記積層される方向の前記一方側とは反対の他方側における前記幅寸法（Ｗ２）との比は、
前記端部（２４ｄ）の前記積層される方向の前記一方側における前記回転軸（Ｑ）方向における寸法たる高さ寸法（Ｈ１）と、前記積層される方向の前記他方側における前記高さ寸法（Ｈ２）との比に略等しい、
請求項１又は請求項２記載の電機子用磁芯（２４）。
【請求項４】
前記巻回部（２４ａ）と前記電機子巻線（２２）との間にインシュレータ（３０，３０Ａ）を更に有し、
前記インシュレータは前記巻回部の周囲を覆う第１部（３２）と、前記第１部の前記回転軸（Ｑ）方向の前記ヨーク（２６）側の端部から略垂直に前記巻回部から離れる方向に延在する第２部（３４，３４Ａ）とを呈し、
前記第２部のうち前記電機子巻線と接する側の部位（３６，３６Ａ）は、前記回転軸方向の高さが略等しい、
請求項２又は請求項３記載の電機子用磁芯（２４）。
【請求項５】
前記インシュレータ（３０，３０Ａ）の前記径方向（Ｒ）の内周側かつ前記ヨーク（２６）側において、前記電機子巻線（２２）の線端を保持する保持部（３８，３８Ａ）を呈する、
請求項４記載の電機子用磁芯（２４）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電機子用磁芯に関し、特にアキシャルギャップ型回転電機において積層鋼板で形成される電機子用磁芯に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
予め定められた形状に打抜かれた略平板な電磁鋼板の複数枚を当該電磁鋼板が延在する面の法線方向に積層して、アキシャルギャップ型回転電機に搭載される電機子用磁芯を形成する技術が提案されており、例えば下掲の特許文献１ないし特許文献３等に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第０３／０４７０６９号
【特許文献２】国際公開第０３／０４７０７０号
【特許文献３】特開２００６−１６６６７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
アキシャルギャップ型回転電機においては、複数の電機子用磁芯が回転軸を中心に環状に配置され、それらは回転軸方向の一方側の一部でバックヨークに埋込まれる。当該電機子用磁芯のうち、当該バックヨークに埋込まれる部位を埋込部、当該バックヨークに埋込まれない部位を巻回部とすると、当該巻回部に電機子巻線が巻回される。
【０００５】
このような電機子巻線の占積率向上を図って、回転軸方向からの平面視で回転軸を中心とする径方向の距離が大きければ大きいほど（すなわち、回転軸を中心とする外周側ほど）、巻回部の幅（当該径方向及び回転軸方向のいずれにも垂直な方向の長さ）が大きくなる電機子用磁芯が提案されている。このような電機子用磁芯をアキシャルギャップ型回転電機に採用すると、巻回部の外周側で磁束量が多く、内周側で磁束量が少ない。つまり、巻回部における電磁鋼板の幅に応じて流れる磁束量が異なる。
【０００６】
電機子用磁芯の巻回部を流れる磁束は、埋込部を経由してバックヨークに流出入し、バックヨークにおいて略周方向に流れる。バックヨークの回転軸方向の周方向に垂直な断面の断面積は通常は略均一である（周方向の位置によらない）から、バックヨークにおいては、磁束密度が略一様となる。そしてバックヨークの回転軸方向の厚みも通常は略均一であるので、バックヨークを周方向に流れる磁束量は外周でも内周でも略同一となる（径方向の位置によらない）。
【０００７】
よって上述のように、巻回部において内外周で磁束量が相違する場合、内外周で磁束量が略等しいバックヨークと巻回部との間では磁束が径方向に流れることになる。上述のように埋込部は巻回部とバックヨークとの間に介在して磁束を流すため、埋込部近傍で電磁鋼板の積層界面を横切って外周側から内周側に磁束が流れることになる（以下では、このように電磁鋼板の積層界面を横切って磁束が流れることを「磁束の越境」と仮称する）。磁束の越境は、電磁鋼板面の法線方向での磁束の流れを許し、これは電磁鋼板面内に渦電流を発生させる。ここで、電磁鋼板は、電磁鋼板面内に磁束が流れたときに生じる渦電流を抑制することを意図されているので、同面内に渦電流が流れたときに生じる鉄損の抑制を図ることは困難である。つまり、渦電流が生じてしまうと鉄損が大きくなる。
【０００８】
かかる渦電流の発生は埋込部に限定されるとは限らない。巻回部の埋込部側で磁束の越境は起こり得る。またバックヨークにおいても、これが径方向に積層された巻きコア形状であれば、バックヨークの埋込部側で磁束の越境が起こり得る。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑み、複数の電磁鋼板を積層して形成され、アキシャルギャップ型回転電機に搭載される電機子用磁芯において、磁束が積層界面を横切ることによって生じる鉄損を低減する技術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】
【００１０】
上記課題を解決すべく、本発明に係る電機子用磁芯の第１の態様は、回転電機（５０）の回転軸（Ｑ）に沿って回転子たる界磁子（１０）と対向する固定子たる電機子（２０）において前記回転軸の周りに環状に配置され、前記回転子とは反対側でヨーク（２６）によって相互に環状方向で磁気的に結合される電機子用磁芯（２４）であって、前記電機子用磁芯は、前記回転軸を中心とする径方向（Ｒ）に積層される複数の磁性体板（２４２）を含み、前記電機子用磁芯は、電機子巻線（２２）が巻回される巻回部（２４ａ）と、前記巻回部の前記回転子とは反対側において前記ヨークと前記巻回部との間での磁束の流出入を案内する磁束案内部（２４ｂ）とを呈し、前記巻回部の前記回転軸及び前記径方向のいずれにも垂直な方向たる幅方向（Ｔ）における寸法たる幅寸法が、前記複数の磁性体板が積層される方向の一方側ほど増大し、前記巻回部と前記磁束案内部との境界（２４ｃ）は前記回転軸を法線とする一の面上に延在し、前記磁束案内部の、前記幅方向についての端部（２４ｄ）の、前記回転軸方向の高さは、前記積層される方向の前記一方側ほど大きい、電機子用磁芯である。
【００１１】
本発明に係る電機子用磁芯の第２の態様は、その第１の態様であって、前記磁束案内部（２４ｂ）の前記回転軸（Ｑ）方向の高さは前記径方向（Ｒ）の位置によらず略一定を呈し、前記境界（２４ｃ）と前記端部（２４ｄ）との間の距離は前記積層される方向の前記一方側ほど小さい。
【００１２】
本発明に係る電機子用磁芯の第３の態様は、その第１又は第２の態様であって、前記巻回部（２４ａ）において、前記積層される方向の前記一方側における前記幅寸法（Ｗ１）と、前記積層される方向の前記一方側とは反対の他方側における前記幅寸法（Ｗ２）との比は、前記端部（２４ｄ）の前記積層される方向の前記一方側における前記回転軸（Ｑ）方向における寸法たる高さ寸法（Ｈ１）と、前記積層される方向の前記他方側における前記高さ寸法（Ｈ２）との比に略等しい。
【００１３】
本発明に係る電機子用磁芯の第４の態様は、その第２又は第３の態様であって、前記巻回部（２４ａ）と前記電機子巻線（２２）との間にインシュレータ（３０，３０Ａ）を更に有し、前記インシュレータは前記巻回部の周囲を覆う第１部（３２）と、前記第１部の前記回転軸（Ｑ）方向の前記ヨーク（２６）側の端部から略垂直に前記巻回部から離れる方向に延在する第２部（３４，３４Ａ）とを呈し、前記第２部のうち前記電機子巻線と接する側の部位（３６，３６Ａ）は、前記回転軸方向の高さが略等しい。
【００１４】
本発明に係る電機子用磁芯の第５の態様は、その第４の態様であって、前記インシュレータ（３０，３０Ａ）の前記径方向（Ｒ）の内周側かつ前記ヨーク（２６）側において、前記電機子巻線（２２）の線端を保持する保持部（３８，３８Ａ）を呈する。
【発明の効果】
【００１５】
電機子用磁芯は、これに巻回される電機子巻線の占積率を高めるべく、その幅寸法が径方向において不均一となる。本発明に係る電機子用磁芯の第１の態様によれば、電機子用磁芯の幅方向が大きい側を流れる磁束が、電機子用磁芯の幅方向が小さい側へ移動することを回避又は抑制できる。もって、磁性体板の面内に発生する渦電流の発生を回避又は抑制し、鉄損を抑制できる。
【００１６】
本発明に係る電機子用磁芯の第２の態様によれば、磁束案内部の巻回部とは反対側の端面は回転軸を法線とする面に一致するので、電機子用磁芯をヨークに配設するのが容易である。
【００１７】
本発明に係る電機子用磁芯の第３の態様によれば、電機子用磁芯の幅方向が大きい側を流れる磁束が、電機子用磁芯の幅方向が小さい側へと移動することを回避又は抑制するのに必要な磁束案内部の高さ寸法の決定に資する。
【００１８】
本発明に係る電機子用磁芯の第４の態様によれば、磁束案内部の高さを異ならせてもインシュレータで電機子巻線の巻崩れを回避又は抑制できる。
【００１９】
本発明に係る電機子用磁芯の第５の態様によれば、保持部の形成が容易である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施例に係る回転電機を例示する分解斜視図である。
【図２】電機子用磁芯の斜視図である。
【図３】インシュレータを例示する斜視図である。
【図４】インシュレータを例示する斜視図である。
【図５】磁性体板の打抜きを例示する図である。
【図６】変形例に係る電機子を例示する斜視図である。
【図７】変形例に係る電機子を模式的に例示する平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の好適な態様について、図面を参照しながら説明する。なお、図１を初めとする以下の図には、本発明に関係する要素のみを示す。
【００２２】
〈構成の概要〉
図１及び図２に示すように、本発明の実施例に係る電機子用磁芯２４は、アキシャルギャップ型の回転電機５０の電機子２０に適用される。回転電機５０は、回転子たる界磁子１０と、固定したる電機子２０とが回転軸Ｑに平行な方向Ａ（以下、「高さ方向Ａ」と称する）に沿って予め定められた空隙を介して対向する。界磁子１０は界磁磁石１２と、界磁磁石１２を保持するヨーク１４とを有している。電機子２０は回転軸Ｑの周りで環状配置される複数の電機子用磁芯２４と、電機子用磁芯２４のそれぞれに巻回される電機子巻線２２と、電機子用磁芯２４を高さ方向Ａの一方側端部で保持するバックヨーク２６及び補強板２８とを有している。なお、構造の理解を容易にするため、アキシャルギャップ型の回転電機５０を回転軸Ｑに沿って分解して示しているが、実際には、界磁磁石１２とヨーク１４とは互いに接触しており、電機子用磁芯２４、バックヨーク２６及び補強板２８も互いに接触している。
【００２３】
また、図１では、電機子用磁芯２４のそれぞれに巻回される電機子巻線２２のうちの１つのみを示している。なお、本願では特に断りのない限り、電機子巻線２２はこれを構成する導線の１本１本を指すのではなく、導線が一纏まりに巻回された態様を指すものとする。これは図面においても同様である。また、巻始め及び巻終わりの引出線と、それらの結線も図面においては省略している。また、電機子巻線２２の巻回方法は、ワークを回転させて巻回するスピンドル巻、ノズルを旋回させて固定したワークに巻回するノズル巻等、任意である。さらに、巻回しながら又は巻回後に加熱して線同士を固着させる自己融着線を用いると好適である。また、巻回後に樹脂でモールドしても良い。
【００２４】
電機子用磁芯２４は、回転軸Ｑを中心として高さ方向Ａを法線とする面上で径方向Ｒに沿って積層される複数の磁性体板２４２を含み、巻回部２４ａと、埋込部２４ｂと、ツバ部２４ｈとを呈する。巻回部２４ａは高さ方向Ａに沿って延在し、電機子巻線２２が巻回される芯として機能する。つまり、電機子巻線２２の巻回軸は高さ方向Ａに平行である。埋込部２４ｂは巻回部２４ａの高さ方向Ａの一方側でバックヨーク２６が呈する凹部２７に埋込まれる。ツバ部２４ｈは巻回部２４ａの高さ方向Ａの他方側で巻回部２４ａの外側に張り出して電機子巻線２２を覆う。
【００２５】
巻回部２４ａは、その高さ方向Ａ及び径方向Ｒのいずれにも垂直な方向たる幅方向Ｔにおける寸法たる幅寸法が、複数の磁性体板２４２が積層される径方向Ｒの一方側ほど増大する。具体例を挙げれば、電機子用磁芯２４の複数を図１に示すように回転軸Ｑを中心に環状に配置したときに、一の電機子用磁芯２４が有する複数の磁性体板２４２の幅寸法は径方向Ｒの外側ほど増大する。より具体的には、巻回部２４ａに相当する複数の磁性体板２４２のそれぞれの部位の幅寸法は、径方向Ｒの最も外側において幅Ｗ１を呈し、径方向Ｒの最も内側において幅Ｗ２を呈し、Ｗ１＞Ｗ２の関係を満たす。換言すれば巻回部２４ａは、高さ方向Ａからの平面視（以下、単に「平面視」と称する）で回転軸Ｑを中心として径方向Ｒの外側に拡がる略等脚台形状をおおむね呈する。なお、電機子巻線２２の巻回のしやすさを考慮して径方向Ｒの最も外側における幅Ｗ１は、幅寸法の最大値ではなくても良い。
【００２６】
巻回部２４ａと埋込部２４ｂとの境界２４ｃは高さ方向Ａを法線とする一の面上に延在する。また、埋込部２４ｂの高さ寸法Ｈは径方向Ｒの位置によらず略一定を呈する。つまり、埋込部２４ｂの巻回部２４ａとは反対側の端部２４ｅもまた、高さ方向Ａを法線とする他の面上に延在する。電機子巻線２２の巻回軸は高さ方向Ａ（回転軸Ｑ）に平行を呈するから、端部２４ｅが高さ方向Ａを法線とする他の面上に延在すれば、埋込部２４ｂを高さ方向Ａに対して垂直に載置することによって巻回軸を高さ方向Ａに揃えることができる。したがって、電機子用磁芯２４をバックヨーク２６に配設するのが容易である。さらにまた、埋込部２４ｂの幅寸法は径方向Ｒにわたって一定の幅Ｗを呈し、Ｗ＞Ｗ１の関係を満たす。なお、平面視で一の巻回部２４ａにおいて幅方向Ｔの端部が径方向Ｒにわたって変化するときになす辺（回転軸Ｑを中心とする周方向に直交する辺）の２つがなす角は、３６０度÷「環状配置される電機子用磁芯２４の数」であるのが望ましい。
【００２７】
埋込部２４ｂの幅方向Ｔの端部２４ｄは高さ方向Ａに沿って延在しその寸法たる高さ寸法は、積層方向（すなわち、径方向Ｒ）の一方側ほど大きい。具体的には、複数の磁性体板２４２のそれぞれの、埋込部２４ｂに相当する位置における高さ寸法は、径方向Ｒの最も内側において高さＨ２を呈し、径方向Ｒの最も外側において最大の高さＨ１を呈し、Ｈ１＞Ｈ２の関係を満たす。なお、径方向Ｒの位置によらず一定の高さを呈する埋込部２４ｂ（埋込部２４ｂの外周側）の高さＨを高さＨ１と同じ高さにしたが、高さＨは、高さＨ１以上であれば良い。
【００２８】
端部２４ｄの高さＨ１，Ｈ２が増大する径方向Ｒの一方側（本実施例においては径方向Ｒの外側）と、巻回部２４ａの幅Ｗ１，Ｗ２が増大する径方向Ｒの一方側（本実施例においては径方向Ｒの外側）とは一致する。つまり、巻回部２４ａの幅Ｗ１，Ｗ２が相対的に大きい部位は、端部２４ｄの高さＨ１，Ｈ２が相対的に大きい。ここで、幅Ｗ１，Ｗ２と高さＨ１，Ｈ２との比が、Ｗ１：Ｈ１≒Ｗ２：Ｈ２を満たしていることが望ましい。
【００２９】
なお、巻回部２４ａの幅寸法が最大値をとる部位において端部２４ｄが高さＨ１を呈し、当該部位を含む径方向Ｒの外側における端部２４ｄが一定の高さＨ１を呈しても良い。当該部位においては、巻回部２４ａの幅寸法が埋込部２４ｂの幅寸法よりも大となるため埋込部２４ｂの高さ寸法を調整できないからである。この比率を満たしていれば、径方向Ｒの外側を流れる磁束が径方向Ｒの内側へ流れることなくバックヨーク２６へと案内されて流れやすい。つまり、巻回部２４ａの幅寸法に応じて埋込部２４ｂの端部２４ｄの高さを決定できる。
【００３０】
また、境界２４ｃと幅方向Ｔの端部２４ｄとの間の距離は径方向Ｒの一方側ほど小さい。境界２４ｃと端部２４ｄとの間の距離とは、具体的には、径方向Ｒの一の位置における境界２４ｃと、当該位置における端部２４ｄの境界２４ｃ側の端点２４ｆとの間の距離を指す。この距離が径方向Ｒの一方側ほど小さく、当該一方側は端部２４ｄの高さ寸法が相対的に増大する方向及び巻回部２４ａの幅寸法が増大する方向に等しい。
【００３１】
ここで、埋込部２４ｂの巻回部２４ａとは反対側の端部２４ｅが高さ方向Ａを法線とする一の面上に延在しているから、端部２４ｄの高さ寸法とは当該一の面上を基準とする高さ寸法となる。つまり、一の磁性体板２４２に注目すれば、電機子用磁芯２４の境界２４ｃに相当する部位２４ｇから端部２４ｄの境界２４ｃ側の端点２４ｆへは、巻回部２４ａの幅方向Ｔの中心から遠離るにつれて端部２４ｅからの高さが低くなる。
【００３２】
要するに、おおむね、電機子用磁芯２４は、径方向Ｒの外側ほど、巻回部２４ａの幅寸法が増大し、埋込部２４ｂの幅方向Ｔの端部２４ｄの高さが増大し、境界２４ｃと端部２４ｄとの間の距離が減少する。また、埋込部２４ｂが径方向Ｒの長さはそのまま（図２に示している長さと同一）で、仮想的に幅Ｗ、高さＨの直方体Ｖを呈するとすると、当該直方体Ｖと埋込部２４ｂとの間には略三角錐形状を呈する空隙Ｃを呈する。これは、埋込部２４ｂの径方向Ｒでの断面視で、径方向Ｒの外側ほどその面積が増大する、と把握することもできる。
【００３３】
バックヨーク２６には高さ方向Ａ側に開口する凹部２７が電機子用磁芯２４に応じて設けられており、凹部２７のそれぞれはその径方向Ｒの内側にも開口している。凹部２７は高さ方向Ａの深さが埋込部２４ｂの高さ寸法の最大値たる高さＨ１以上の深さを呈する。電機子用磁芯２４は凹部２７においてバックヨーク２６と磁気的に結合する。具体的には、埋込部２４ｂは、電機子用磁芯２４に流れる磁束をバックヨーク２６へと案内し、あるいはバックヨーク２６に流れる磁束を電機子用磁芯２４へと案内する。つまり、本実施例における「埋込部２４ｂ」は、課題を解決するための手段における「磁束案内部（２４ｂ）」に相当する。凹部２７が径方向Ｒの内側にも開口することにより凹部２７に嵌合する埋込部２４ｂを呈する電機子用磁芯２４に流れる磁束に起因する渦電流が、バックヨーク２６に発生することを抑制する。バックヨーク２６は高さ方向Ａに沿って積層された電磁鋼板２９で主として積層されている。したがって、バックヨーク２６では磁束が径方向Ｒに流れても、特段に大きな渦電流は発生しない。
【００３４】
本実施例においては、埋込部２４ｂの幅方向Ｔの端部２４ｄの高さが径方向Ｒの位置に応じて変化するため、埋込部２４ｂとバックヨーク２６とが磁気的に結合する領域も径方向Ｒの位置に応じて変化する。すなわち、径方向Ｒの外側において電機子用磁芯２４とバックヨーク２６とが磁気的に結合する領域は、径方向Ｒの内側において電機子用磁芯２４とバックヨーク２６とが磁気的に結合する領域よりも広い。
【００３５】
本実施例のように巻回部２４ａの幅寸法が径方向Ｒの外側ほど大きくなる電機子用磁芯２４を採用するアキシャルギャップ型の回転電機５０においては、径方向Ｒの外側ほど流れる磁束量が多い。したがって、電機子用磁芯２４とバックヨーク２６とが磁気的に結合する領域の広さを、流れる磁束量に応じて変化させることで、磁束が径方向Ｒに沿って流れることを回避又は抑制できる。もって、磁性体板２４２の面内に発生する渦電流の発生を回避又は抑制できる。
【００３６】
埋込部２４ｂは、埋込部２４ｂから巻回部２４ａとは反対側へ突出する突出部２４ｃを呈し、補強板２８が突出部２４ｃと嵌合する孔２８ｃを呈しても良い。突出部２４ｃは孔２８ｃと嵌合し、補強板２８は電機子用磁芯２４を機械的に保持している。これに対して、電機子用磁芯２４とバックヨーク２６とは磁気的に結合しており、必ずしもバックヨーク２６が電機子用磁芯２４を機械的に保持する必要はない。よってバックヨーク２６と補強板２８とは、両者が相互に固定されていれば、磁気的結合と機械的結合というそれぞれが担保すべき機能に鑑みた材料をもって形成できる。具体的には、上述のとおりバックヨーク２６は高さ方向Ａに沿って積層された電磁鋼板２９で主として形成されるが、圧粉磁芯で形成されても良い。また、補強板２８の材料としては金属塊を挙げることができる。
【００３７】
電機子用磁芯２４と補強板２８との固定は、必ずしも突出部２４ｃと孔２８ｃとの嵌合である必要はなく、両者を接着によって固定しても良い。
【００３８】
上述のように孔２８ｃを設ける場合には、凹部２７は高さ方向Ａに貫通する。しかし、補強板２８を設けない場合も考えられ、この場合には、凹部２７は高さ方向Ａにおいて貫通する必要はなく、高さ方向Ａにおいては、単に埋込部２４ｂと嵌合するための凹部があれば足りる。また、補強板２８を設けない場合には、当然に孔２８ｃはなく、よって電機子用磁芯２４が突出部２４ｃを呈する必要もない。ただし、この場合には電機子用磁芯２４とバックヨーク２６とが磁気的にも機械的にも結合していることが望ましい。
【００３９】
図１では図示していないが、電機子用磁芯２４のそれぞれには、図３に示すようなインシュレータ３０が取付けられる。インシュレータ３０は電機子巻線２２と電機子用磁芯２４との間の電気的絶縁を図るものである。インシュレータ３０は例えば、モールド成形された樹脂が採用される。
【００４０】
上述のとおり、電機子用磁芯２４は径方向Ｒの内側において境界２４ｃから端点２４ｆへと高さが低くなるので、インシュレータ３０を取付けずに巻回部２４ａに電機子巻線２２を巻回すると、電機子巻線２２の巻崩れを招来するので、以下に示すようなインシュレータ３０を取付けることが望ましい。
【００４１】
インシュレータ３０は、巻回部２４ａを高さ方向Ａに垂直な方向で囲む側面部３２（課題を解決するための手段における「第１部（３２）」）と、側面部３２の高さ方向Ａのバックヨーク２６側の端部から略垂直にかつ巻回部２４ａから遠離る向きに延在する底面部３４（課題を解決するための手段における「第２部（３４）」）とを呈する。電機子巻線２２は側面部３２の周囲に巻回され、底面部３４によって高さ方向Ａのずれを抑制される。
【００４２】
底面部３４のうち電機子巻線２２と接する側の部位３６は高さ方向Ａの高さが略一定を呈し、当該部位３６とは反対側は、電機子用磁芯２４の形状に応じた形状を呈する。具体的には、仮想的な直方体Ｖと埋込部２４ｂとの間に形成される空隙Ｃを底面部３４が占有してさらに径方向Ｒの内側へと張り出す。底面部３４がこのような形状を呈すれば、電機子巻線２２の巻崩れを抑制しつつ機械的強度を担保できるほか、電機子巻線２２の線端（図示省略）を保持する保持部３８の形成に資する。
【００４３】
つまり、インシュレータ３０は、その径方向Ｒの内側でかつバックヨーク２６側において電機子巻線２２の巻始め及び巻終わりの端部たる線端を保持する保持部３８を形成できる。なお、保持部３８は図３に示すように高さ方向Ａに沿って貫通する開口３７，３９であっても良いし、図４に示すように底面部３４Ａのうち電機子巻線２２と接する側の部位３６Ａの径方向Ｒの内側に開口する凹部３７Ａ，３９Ａを有する保持部３８Ａであっても良い。凹部３７Ａ，３９Ａには、一の電機子巻線２２の巻始め又は巻終わりの端部たる一の一対の線端と、当該一の電機子巻線２２に隣接する他の電機子巻線２２の巻始め又は巻終わりの端部たる他の一対の線端とを接続するための渡り線又はリード線の線端とを、それぞれ隣接した凹部３７Ａ，３９Ａに挿入して保持し、これらの線端を保持した凹部３７Ａ，３９Ａに端子板（図示省略）を差込むことで、当該線端同士を接続する方式となっている。
【００４４】
〈電機子用磁芯の製造方法〉
図５に示すように、電機子用磁芯２４は例えば次のような手順で製造される。すなわち、板状の磁性体から電機子用磁芯２４の高さ寸法に相当する高さに打抜かれた磁性体に対して、幅寸法が径方向Ｒの位置によらず一定の部位をまず打抜き、その後で幅寸法が径方向Ｒの位置に応じて変化する部位を順次打抜く。
【００４５】
具体的には、予め定められた高さに打抜かれた磁性体に対して、当該高さの一端を基準にして、幅寸法が固定されたパンチ及びダイ等の金型１０２を用いて埋込部２４ｂの幅方向Ｔの端部２４ｄ及び突出部２４ｃに相当する部位を打抜く。埋込部２４ｂの端部２４ｄ及び突出部２４ｃに相当する部位が打抜かれた磁性体に対して、当該高さの他端を基準にして、幅寸法を制御できるパンチ及びダイ等の金型１０４を用いて幅寸法を順次変化させながら巻回部２４ａ、境界２４ｃ、端部２４ｄの境界２４ｃ側の端点２４ｆ及びツバ部２４ｈに相当する部位を打抜く。これによって電機子用磁芯２４に供する磁性体板２４２を得る。もちろん、金型１０２を用いる打抜きと、金型１０４を用いる打抜きとは任意に順序を入替え可能である。
【００４６】
なお、図５（ａ）（ｂ）（ｃ）で示す磁性体板２４２ａ，２４２ｂ，２４２ｃは例えば、図５（ａ）が径方向Ｒの最も外側に供される磁性体板２４２ａ（図２参照）を、図５（ｃ）が最も内側に供される磁性体板２４２ｃを、図５（ｂ）が両者の中間の位置に供される磁性体板２４２ｂを、それぞれ示している。
【００４７】
〈変形例〉
以上、本発明の好適な態様について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上記実施例においてはバックヨーク２６、特に埋込部２４ｂが埋込まれる凹部２７が均一な高さ寸法を呈する態様を示しているが、図６に示すように端部２４ｄの高さに応じて高さ寸法が径方向Ｒの位置によって変化する凹部２７Ａを呈するバックヨーク２６Ａを採用して電機子２０Ａを構成しても良い。上記実施例と同様に電磁鋼板２９を高さ方向Ａに沿って積層してバックヨーク２６Ａを形成する場合には、容易に形成できる。
【００４８】
また、上記実施例では、巻回部２４ａの幅寸法が増大する方向が、いずれの電機子用磁芯２４においても回転軸Ｑを中心にして径方向Ｒの外側へと向く電機子２０，２０Ａに採用される電機子用磁芯２４を示した。これは、外周側ほど界磁磁石１２の磁束を大きくとることができ、電機子巻線２２の占積率（換言すれば、電機子巻線２２の収納効率）が向上するという利点を有する。これに対して、図７に示すように、巻回部の幅寸法が増大する方向が、径方向Ｒの内側と外側とで交互に交番する向きに電機子用磁芯２４Ｂ，２４Ｃの複数が配設される電機子２０Ｂにも採用できる。なお、図７では、電機子用磁芯２４Ｂ，２４Ｃの巻回部のみを、これらに巻回される電機子巻線の平面視での外形にまで拡大したものを模式的に示している。
【００４９】
具体的には、電機子２０Ｂに配設される電機子用磁芯２４Ｂは、上記実施例の電機子用磁芯２４と同様、径方向Ｒの外側ほど巻回部の幅寸法が増大する。このとき埋込部は径方向Ｒでの断面視で、径方向Ｒの外側ほどその面積が増大する。一方で電機子用磁芯２４Ｃは、上記実施例の電機子用磁芯２４とは異なり、径方向Ｒの内側ほど巻回部の幅寸法が増大する。このとき埋込部は径方向Ｒでの断面視で、径方向Ｒの内側ほどその面積が増大する。電機子用磁芯２４Ｃは、界磁磁石１２（図１参照）と対向する幅寸法が、外周側ほど狭くなるので、磁束量も外周側ほど少なくなる。なお、この場合、隣接する電機子用磁芯２４Ｂ，２４Ｃ間を繋ぐバックヨーク２６Ｂでは、径方向Ｒに沿って磁束が流れることになる。
【符号の説明】
【００５０】
Ｑ  回転軸
Ａ  高さ方向
Ｒ  径方向
Ｔ  幅方向
Ｈ１，Ｈ２  高さ寸法
Ｗ１，Ｗ２  幅寸法
１０  界磁子
２０  電機子
２２  電機子巻線
２４  電機子用磁芯
２４ａ  巻回部
２４ｂ  磁束案内部（埋込部）
２４ｃ  境界
２４ｄ  端部
２６  ヨーク
３０  インシュレータ
３２  第１部（側面部）
３４，３４Ａ  第２部（底面部）
３６，３６Ａ  部位
５０  回転電機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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