(57)【要約】【課題】多面ギャップ構造に対応する電機子において、出力の低下を抑えつつもコイルを装着可能とすること。【解決手段】各単位コイル５０は、第１軸方向突出部の周方向の間を通る２つの第１の線部５１と、第２軸方向突出部の周方向の間を通る２つの第２の線部５２と、ベースコアの外周側を通って第１の線部５１と第２の線部５２とを繋ぐ第３の線部５３と、ベースコアの内周側（第２の面部側）で２つの第１の線部５１同士を繋ぐ第４の線部５４と、ベースコアの内周側で２つの第２の線部５２同士を繋ぐ第５の線部５５とから環状に形成される。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向両側及び径方向両側の四方にそれぞれ面部を有する環状のベースコア部と、軸方向両側の前記面部又は径方向両側の前記面部から突出し、それぞれ周方向に沿って複数設けられた第１及び第２突出部とを有する電機子コアと、
前記電機子コアに装着され、前記第１及び第２突出部を励磁する複数の環状のコイルと
を備えた電機子であって、
前記ベースコア部の４つの前記面部のうち、前記第１及び第２突出部を備えた面部を除いた２つの面部をそれぞれ第１の面部及び第２の面部として、
前記各コイルは、前記第１突出部の周方向の間を通る２つの第１の線部と、前記第２突出部の周方向の間を通る２つの第２の線部と、前記第１及び第２の面部のいずれか一方側を通って前記第１の線部と前記第２の線部とを繋ぐ第３の線部と、前記第１及び第２の面部のいずれか他方側で２つの前記第１の線部同士を繋ぐ第４の線部と、前記第１及び第２の面部のいずれか他方側で２つの前記第２の線部同士を繋ぐ第５の線部とから環状に形成されていることを特徴とする電機子。
【請求項２】
請求項１に記載の電機子において、
前記各コイルは、前記電機子コアの周方向から見て前記第３の線部の反対側で開口する略コ字状をなすことを特徴とする電機子。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電機子において、
前記第４及び第５の線部は、前記ベースコア部における前記第３の線部とは反対側の前記面部に対して係止されていることを特徴とする電機子。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の電機子において、
前記第４の線部は前記第１突出部に係止され、前記第５の線部は前記第２突出部に係止されていることを特徴とする電機子。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の電機子において、
前記コイルの前記第４の線部同士が積層されて構成された第１積層部、及び前記各コイルの前記第５の線部同士が積層されて構成された第２積層部はそれぞれ、それらの積層方向の厚みが周方向全体に亘って均一に形成されていることを特徴とする電機子。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の電機子において、
前記コイルは、金属線が樹脂によりモールドされて構成されていることを特徴とする電機子。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の電機子において、
前記ベースコア部は、前記第１及び第２の面部のうちの前記第３の線部側の面部に、前記各第３の線部の周方向の間を通って突出する第３突出部を備えていることを特徴とする電機子。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の電機子を備えた回転電機。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の電機子の製造方法において、
前記各コイルを前記ベースコア部の前記第１及び第２の面部のいずれか一方側から装着することを特徴とする電機子の製造方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の電機子の製造方法において、
前記コイルは、金属線が樹脂によりモールドされて構成され、
前記コイルの前記第４の線部と前記第５の線部とを開いた状態で、前記コイルを前記ベースコア部の前記第１及び第２の面部のいずれか一方側から組み付け、
その後、前記第４及び第５の線部を弾性復帰によって前記電機子コアに係止させることを特徴とする電機子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電機子、回転電機及び電機子の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１に示される回転電機は、環状の電機子コアにコイルが巻回されたステータ（電機子）と、ステータと対向配置されたロータとを備えている。特許文献１のステータでは、電機子コアは、回転軸を中心とする周方向に円環状をなし、この電機子コアには、径方向内側及び外側にそれぞれ突出する複数の内側ティース及び外側ティースが形成されている。また、ステータのコイルは電機子コアにトロイダル巻きされている。つまり、コイルは、電機子コアの外周側、軸方向一端側、内周側及び軸方向他端側を環状に通るように巻回されている。そして、特許文献１のロータは、ステータの内周側（内側ティース）と対向するように配置された第１の界磁磁石と、ステータの外周側（外側ティース）と対向するように配置された第２の界磁磁石とを備えている。このような回転電機では、電機子コアの内周側と外周側で磁束を確保できる多面ギャップ構造を有するため、モータの大型化を極力抑えつつも、出力を向上させることが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３９８３４２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のようなステータでは、コイルをフライヤーによってトロイダル巻きすることが難しく、コイル巻回時にコイル線を電機子コアの外周側から内周側へと通すための切欠部を電機子コアに設けたり、電機子コアを周方向に複数分割した構成とする必要がある。しかしながら、これらの構成では電機子コアが環状の一体部品をなさないため、出力の低下を招くおそれがあった。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、多面ギャップ構造に対応する電機子及びその電機子コアを備えた回転電機において、出力の低下を抑えつつもコイルを装着可能とすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決する電機子は、軸方向両側及び径方向両側の四方にそれぞれ面部を有する環状のベースコア部と、軸方向両側の前記面部又は径方向両側の前記面部から突出し、それぞれ周方向に沿って複数設けられた第１及び第２突出部とを有する電機子コアと、前記電機子コアに装着され、前記第１及び第２突出部を励磁する複数の環状のコイルとを備えた電機子であって、前記ベースコア部の４つの前記面部のうち、前記第１及び第２突出部を備えた面部を除いた２つの面部をそれぞれ第１の面部及び第２の面部として、前記各コイルは、前記第１突出部の周方向の間を通る２つの第１の線部と、前記第２突出部の周方向の間を通る２つの第２の線部と、前記第１及び第２の面部のいずれか一方側を通って前記第１の線部と前記第２の線部とを繋ぐ第３の線部と、前記第１及び第２の面部のいずれか他方側で２つの前記第１の線部同士を繋ぐ第４の線部と、前記第１及び第２の面部のいずれか他方側で２つの前記第２の線部同士を繋ぐ第５の線部とから環状に形成されている。
【０００７】
この構成によれば、各コイルが第１及び第２の線部を有することで第１及び第２突出部が励磁されやすく、それら第１及び第２突出部に対して界磁磁石をそれぞれ対向配置させることで多面ギャップ構造の回転電機を構成することが可能となる。そして、電機子コアに装着された各コイルは、第１及び第２突出部の周方向の間と第１及び第２の面部のいずれか一方側とを通って環状に形成され、第１及び第２の面部のいずれか他方側（第３の線部の反対側）では開放された形状をなす。このため、電機子コアを環状の一体部品（切欠部によって環状をなさない構成、又は周方向に複数分割されていない構成）として出力の低下を抑えつつも、ベースコア部の第１及び第２の面部のいずれか一方側からコイルを装着することが可能となる。
【０００８】
上記電機子において、前記各コイルは、前記電機子コアの周方向から見て前記第３の線部の反対側で開口する略コ字状をなすことが好ましい。
この構成によれば、多面ギャップ構造に対応する電機子を構成しつつ、ベースコア部の第１及び第２の面部のいずれか一方側からコイルを容易に装着することが可能となる。
【０００９】
上記電機子において、前記第４及び第５の線部は、前記ベースコア部における前記第３の線部とは反対側の前記面部に対して係止されていることが好ましい。
この構成によれば、コイルの第４及び第５の線部がベースコア部の反第３の線部側の面部に係止されるため、コイルを電機子コアに対して安定的に装着させることが可能となる。
【００１０】
上記電機子において、前記第４の線部は前記第１突出部に係止され、前記第５の線部は前記第２突出部に係止されていることが好ましい。
この構成によれば、第４の線部が第１突出部に、第５の線部が第２突出部にそれぞれ係止されるため、コイルを電機子コアに対して安定的に装着させることが可能となる。
【００１１】
上記電機子において、前記コイルの前記第４の線部同士が積層されて構成された第１積層部、及び前記各コイルの前記第５の線部同士が積層されて構成された第２積層部はそれぞれ、それらの積層方向の厚みが周方向全体に亘って均一に形成されていることが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、第４の線部同士、及び第５の線部同士がそれぞれ積層されてなる第１及び第２積層部の厚みが周方向全体に亘って均一に形成されるため、電機子の大型化を抑えることが可能となる。
【００１３】
上記電機子において、前記コイルは、金属線が樹脂によりモールドされて構成されていることが好ましい。
この構成によれば、樹脂の弾性によって電機子コアに対するフィット感のあるコイルの装着状態を保持することが可能となる。
【００１４】
上記電機子において、前記ベースコア部は、前記第１及び第２の面部のうちの前記第３の線部側の面部に、前記各第３の線部の周方向の間を通って突出する第３突出部を備えていることが好ましい。
【００１５】
この構成によれば、コイルによって第３突出部も励磁することができ、その第３突出部に対しても界磁磁石を対向配置させることで、電機子コアの第１〜第３突出部側の３面で磁束が確保されるより高出力な回転電機を構成することが可能となる。
【００１６】
上記課題を解決する回転電機は、上記電機子を備える回転電機である。
この構成によれば、多面ギャップ構造を有する回転電機において、電機子コアを環状の一体部品として出力の低下を抑えつつも、電機子コアにコイルを装着することが可能となる。
【００１７】
上記電機子の製造方法であって、前記各コイルを前記ベースコア部の前記第１及び第２の面部のいずれか一方側から装着する。
この製造方法によれば、電機子コアに対してコイルを容易に装着することが可能となる。
【００１８】
上記電機子の製造方法において、前記コイルは、金属線が樹脂によりモールドされて構成され、前記コイルの前記第４の線部と前記第５の線部とを開いた状態で、前記コイルを前記ベースコア部の前記第１及び第２の面部のいずれか一方側から組み付け、その後、前記第４及び第５の線部を弾性復帰によって前記電機子コアに係止させることが好ましい。
【００１９】
この製造方法によれば、樹脂の弾性を利用してコイルをより容易に装着することが可能となるとともに、電機子コアに対するフィット感のあるコイルの装着が可能となる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、多面ギャップ構造に対応する電機子及びその電機子を備えた回転電機において、出力の低下を抑えつつもコイルを装着することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施形態のモータの断面図である。
【図２】同形態のモータの分解斜視図である。
【図３】同形態のロータの斜視図である。
【図４】同形態のベースコアの斜視図である。
【図５】同形態のロータの模式断面図である。
【図６】補助ティースを外した状態のロータの斜視図である。
【図７】同形態の単位コイルの斜視図である。
【図８】別例のロータの斜視図である。
【図９】（ａ）（ｂ）（ｃ）は、同別例の巻線を構成する第１〜第３コイルをそれぞれ示す斜視図である。
【図１０】別例の巻線装着態様を説明するための斜視図である。
【図１１】別例の巻線装着態様を説明するための斜視図である。
【図１２】別例の単位コイルの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、回転電機（モータ）の一実施形態について説明する。
図１に示すように、本実施形態の回転電機としてのモータ１０は、ステータ１１を構成するヨークハウジング１２（以下、ヨーク１２という）に対してロータ１３が回転可能に支持されて構成されている。
【００２３】
［ステータの構成］
図１及び図２に示すように、ヨーク１２は、円筒部材１４と、円筒部材１４の軸方向両側に設けられた板状の第１及び第２円盤部材１５，１６とから構成されている。また、第２円盤部材１６の外側端面（反円筒部材側の端面）には、ホルダ部材１７が組み付けられている。
【００２４】
ヨーク１２の円筒部材１４は、金属板を円環状に丸めて成形されるものであり、その両端部（第１及び第２開口端部１４ａ，１４ｂ）がロータ１３の軸方向に開口するように配置されている。この円筒部材１４の開口端部１４ａ，１４ｂにはそれぞれ、軸方向に突出する複数の固定突起１４ｃが形成されている。
【００２５】
第１円盤部材１５は、金属板からプレス加工により成形されるものであり、円筒部材１４の第１開口端部１４ａに固定されている。詳述すると、第１円盤部材１５の外縁部付近に形成された複数の貫通孔１５ａに対して、円筒部材１４の第１開口端部１４ａに形成された固定突起１４ｃがそれぞれ挿入されるとともにかしめ又は屈曲されることで、第１円盤部材１５が第１開口端部１４ａに固定される。また、第１円盤部材１５の中央部には、ロータ１３の回転軸１８を軸支する軸受１８ａが支持されている。
【００２６】
第２円盤部材１６は、金属板からプレス加工により成形されるものであり、円筒部材１４の第２開口端部１４ｂに固定されている。詳述すると、第２円盤部材１６の外縁部付近に形成された複数の貫通孔１６ａに対して、円筒部材１４の第２開口端部１４ｂに形成された固定突起１４ｃがそれぞれ挿入されるとともにかしめ又は屈曲されることで、第２円盤部材１６が第２開口端部１４ｂに固定される。また、第２円盤部材１６の中央部には、ロータ１３が挿通される開口部１６ｃが形成されている。なお、第１及び第２円盤部材１５，１６は、円筒部材１４を軸方向に挟持する状態で、円筒部材１４の外周側に位置するボルト１９にて互いに連結されている。
【００２７】
第１円盤部材１５の内側端面１５ｂ（円筒部材１４側の面）には、複数の第１界磁磁石２１が周方向に沿って固着されている。本実施形態では、第１界磁磁石２１は、周方向等間隔（４５度間隔）に８個設けられ、それぞれ互いに同形状をなしている。また、各第１界磁磁石２１は、軸方向の厚さが薄い扁平形状であって軸方向視で略扇形状をなしている。この各第１界磁磁石２１は、軸方向に着磁されており、軸方向内側面にＮ極が表れるものと軸方向内側面にＳ極が表れるものとが周方向に交互に配置されている。
【００２８】
第２円盤部材１６の内側端面１６ｂ（円筒部材１４側の面）には、複数の第２界磁磁石２２が周方向に沿って固着されている。第２界磁磁石２２は、第１界磁磁石２１と同数の８個が周方向等間隔（４５度間隔）に設けられ、それぞれ互いに同形状をなす。また、各第２界磁磁石２２は、第１界磁磁石２１と同様に、軸方向の厚さが薄い扁平形状であって軸方向視で略扇形状をなしている。この各第２界磁磁石２２は、軸方向に着磁されており、軸方向内側面にＮ極が表れるものと軸方向内側面にＳ極が表れるものとが周方向に交互に配置されている。
【００２９】
円筒部材１４の内周面には、複数の第３界磁磁石２３が周方向に沿って固着されている。第３界磁磁石２３は、第１界磁磁石２１と同数の８個が周方向等間隔（４５度間隔）に設けられるとともに、互いに同形状をなしている。第３界磁磁石２３は、周方向直交断面が略矩形状に形成されており、その内周面は回転軸１８の軸線方向に対して平行をなしている。また、各第３界磁磁石２３は、径方向に着磁されており、内周側にＮ極が表れるものと内周側にＳ極が表れるものとが周方向に交互に配置されている。
【００３０】
なお、第１〜第３界磁磁石２１〜２３は、それらの周方向の磁極中心が周方向に互いにずれるように配置されている（図２参照）。より詳しくは、第３界磁磁石２３の磁極中心を基準として、第１界磁磁石２１の磁極中心は周方向一方に、第２界磁磁石２２の磁極中心は周方向他方に、それぞれ同角度だけずれている。
【００３１】
ホルダ部材１７は、第２円盤部材１６に対して複数のねじ（図示略）で固定されている。ホルダ部材１７の底部１７ａ中央には、回転軸１８を軸支する軸受１８ｂが設けられている。また、ホルダ部材１７の底部１７ａには、軸方向に対して垂直をなす板状のベース部２４が固定され、そのベース部２４には、複数（本実施形態では４つ）の給電用ブラシ２６が保持されている。各給電用ブラシ２６は、径方向にスライド可能に設けられるとともに、先端部（径方向内側端部）が後述の整流子３２の外周面に押圧接触される。また、各給電用ブラシ２６は、外部接続用のターミナル２５と電気的に接続されている。
【００３２】
［ロータの構成］
ロータ１３は、各軸受１８ａ，１８ｂに軸支された円柱状の回転軸１８と、回転軸１８に固定された電機子コア３１と、回転軸１８に固定された整流子３２と、電機子コア３１に巻装された巻線３３とから構成されている。
【００３３】
電機子コア３１は、円筒部材１４と第１及び第２円盤部材１５，１６とにより区画される収容空間に配置にされ、第１界磁磁石２１の内周側であって、軸方向においては第２界磁磁石２２と第３界磁磁石２３との間に位置している。
【００３４】
図３に示すように、電機子コア３１は、回転軸１８に固定された円盤状の介在部材３４と、介在部材３４の外周面に固定された環状のベースコア３５（ベースコア部）と、ベースコア３５に固定された２４個の補助ティース３６とから構成されている。
【００３５】
図４に示すように、ベースコア３５の外周部には、径方向外側に突出する２４個の径方向突出部３７（第３突出部）が周方向等間隔（１５度間隔）に形成されている。各径方向突出部３７は、回転軸１８を中心とする放射状に形成されるとともに、径方向外側から見て矩形状をなしている。各径方向突出部３７の外周面は、軸方向から見て、回転軸１８の軸線を中心とする同一円上に位置する円弧状をなしている。
【００３６】
また、各径方向突出部３７には、その外周面から径方向に沿って直線状に延びる固定凹部３８が切欠形成されている。固定凹部３８は、その径方向外側端部が径方向に開口するとともに、径方向内側端部がベースコア３５の内周面の近傍まで延びている。また、固定凹部３８は、各径方向突出部３７の周方向中央に形成され、周方向等間隔（１５度間隔）に形成されている。固定凹部３８が設けられることで、その固定凹部３８を周方向に跨いで電流が流れにくくなるため、第２、第３界磁磁石２２、２３に対向するベースコア３５の軸方向端面における渦電流の流れが阻害されるようになっている。
【００３７】
また、図５に示すように、固定凹部３８は、ベースコア３５の軸方向全体に亘って形成されている。つまり、固定凹部３８は、径方向外側だけでなく軸方向両側にも開口している。また、固定凹部３８は、軸方向に対して平行に形成されている。
【００３８】
ベースコア３５は、鋼板をプレス加工により打ち抜いて形成した複数枚のベースコアシート３５ａを軸方向に積層してかしめて一体化することにより形成されている。なお、図３及び図４では、図面の簡素化のため、ベースコアシート３５ａの積層構造の図示を省略している。
【００３９】
図５に示すように、各固定凹部３８には補助ティース３６が挿入されている。補助ティース３６は、ベースコア３５よりも軸方向に長く形成され、固定凹部３８内に挿入された挿入部４０と、挿入部４０の軸方向両端に形成され固定凹部３８から軸方向両側にそれぞれ突出する第１及び第２軸方向突出部４１，４２（第１及び第２突出部）とを有している。なお、本実施形態では、後述の整流子３２側のものを第２軸方向突出部４２とし、その反対側のものを第１軸方向突出部４１としている。
【００４０】
第１及び第２軸方向突出部４１，４２は互いに同一形状をなしている。第１及び第２軸方向突出部４１，４２は、軸方向に対して垂直な平坦面をなすベースコア３５の軸方向端面に対して、垂直に突出するように構成されている。第１及び第２軸方向突出部４１，４２の周方向幅は、挿入部４０の周方向幅よりも広く形成されている。
【００４１】
各軸方向突出部４１，４２には、それらの軸方向先端から周方向両側にそれぞれ延びるフランジ状の周方向延出部４３がそれぞれ形成されている。各周方向延出部４３は、軸方向と直交する板状をなすとともに、軸方向から見て周方向幅が外周側ほど広い扇形形状をなしている（図３参照）。また、周方向延出部４３の表面（反ベースコア側の端面）は、軸方向に対して垂直な平坦面をなしている。
【００４２】
上記構成の電機子コア３１では、ベースコア３５の軸方向両側の面部（軸方向両端面）にそれぞれ第１及び第２軸方向突出部４１，４２が構成されるとともに、ベースコア３５の径方向外側の面部（外周面であって、第１の面部）に径方向突出部３７が形成されている。なお、径方向突出部３７、第１軸方向突出部４１及び第２軸方向突出部４２は、互いに同数（本実施形態では２４個）設けられるとともに、それぞれ周方向等間隔に設けられている。また、各径方向突出部３７と各軸方向突出部４１，４２とは、周方向において同位置に配置されている。
【００４３】
また、ベースコア３５において、１つの径方向突出部３７とその軸方向両側の第１及び第２軸方向突出部４１，４２が１つのティース部Ｔを構成している。即ち、ベースコア３５には、周方向等間隔に２４個のティース部Ｔが構成されている。また、各ティース部Ｔの周方向間、つまり、各径方向突出部３７の周方向間、各第１軸方向突出部４１の周方向間、及び各第２軸方向突出部４２の周方向間は、巻線３３を巻回するための空間（スロット）を構成しており、そのスロットに対して所定の態様で巻線３３が分布巻されている。また、第１及び第２軸方向突出部４１，４２間のスロットは、前記周方向延出部４３によって軸方向に覆われている。
【００４４】
図６及び図７に示すように、巻線３３は、それぞれ同形状をなす複数の単位コイル５０（コイル）から構成されている。各単位コイル５０は、環状に複数巻回された金属線（銅線又はアルミ線）が樹脂によりモールドされて構成されている。なお、モールド樹脂内において、巻回された金属線同士が干渉しないように形成されている。
【００４５】
各単位コイル５０は、電機子コア３１の周方向から見て、ベースコア３５の外周面側から該ベースコア３５の軸方向両端面に跨る略コ字状をなしている（図１参照）。詳述すると、各単位コイル５０は、第１軸方向突出部４１の周方向の間（スロット）を通る２つの第１の線部５１と、第２軸方向突出部４２の周方向の間（スロット）を通る２つの第２の線部５２と、径方向突出部３７の周方向の間（スロット）を通って第１の線部５１と第２の線部５２とを繋ぐ第３の線部５３と、ベースコア３５の内周側（第２の面部側）で２つの第１の線部５１同士を繋ぐ第４の線部５４と、ベースコア３５の内周側で２つの第２の線部５２同士を繋ぐ第５の線部５５とから環状に形成されている。
【００４６】
各単位コイル５０において、２つの第１の線部５１はそれぞれ軸方向位置が異なるように形成されており、軸方向内側（ベースコア３５側）のものを内側の第１の線部５１ａとし、軸方向外側（周方向延出部４３側）のものを外側の第１の線部５１ｂとする（図５参照）。また、２つの第２の線部５２も同様にそれぞれ軸方向位置が異なるように形成されており、軸方向内側（ベースコア３５側）のものを内側の第２の線部５２ａとし、軸方向外側（周方向延出部４３側）のものを外側の第２の線部５２ｂとする。
【００４７】
第１の線部５１ａ，５１ｂは、電機子コア３１の径方向に沿って放射状（直線状）に形成されている。また、第１の線部５１ａ，５１ｂ同士は、電機子コア３１の周方向において４５度の開きをもって形成されており、第１軸方向突出部４１間のスロットにおいて４５度の間隔を有する２つのスロットにそれぞれ挿通されている。また、第１軸方向突出部４１間の１つのスロットにつき、１つの単位コイル５０の内側の第１の線部５１ａとそれとは別の１つの単位コイル５０の外側の第１の線部５１ｂとが挿通され、スロット内において内側の第１の線部５１ａと外側の第１の線部５１ｂとは軸方向に当接している。なお、各第１の線部６１の周方向幅は、第１軸方向突出部４１間のスロットの周方向幅と略等しく設定されている。第２の線部５２ａ，５２ｂも第１の線部５１ａ，５１ｂと同様の構成となっている。また、第１及び第２の線部５１，５２は、第１及び第２軸方向突出部４１，４２の周方向延出部４３によって軸方向外側が覆われている。なお、第２の線部５２ａ，５２ｂからは、単位コイル５０の樹脂内部の金属線の端部（引き出し線５０ａ）が引き出されている。
【００４８】
第３の線部５３は、内側の第１及び第２の線部５１ａ，５２ａを繋ぐ内側の第３の線部５３ａと、外側の第１及び第２の線部５１ｂ，５２ｂを繋ぐ外側の第３の線部５３ｂの一対よりなる。内側の第３の線部５３ａは、第１及び第２の線部５１ａ，５２ａの径方向外側端部を繋いでおり、外側の第３の線部５３ｂは、第１及び第２の線部５１ｂ，５２ｂの径方向外側端部を繋いでいる。そして、径方向突出部３７間の１つのスロットにつき、１つの単位コイル５０の内側の第３の線部５３ａとそれとは別の１つの単位コイル５０の外側の第３の線部５３ｂとが挿通され、スロット内において内側の第３の線部５３ａと外側の第３の線部５３ｂとは径方向に当接している。なお、第３の線部５３ａ，５３ｂは、軸方向に沿って直線状に形成されている。
【００４９】
第４の線部５４は、幾つかの段差部５４ａを経て第１の線部５１ａ，５１ｂの径方向内側端部同士を繋ぐように形成されている。各単位コイル５０の第４の線部５４は、所定のもの同士で段差部５４ａが組み合わさるようにして軸方向に積層されて環状の第１積層部Ｗ（図６参照）を構成している。第１積層部Ｗは、積層方向（軸方向）の厚みが周方向全体に亘って均一に形成されている。なお、第４の線部５４は、ベースコア３５の内周面に対して係止されている。
【００５０】
また、第５の線部５５は、第４の線部５４と対称形状をなしており、幾つかの段差部５５ａを経て第２の線部５２ａ，５２ｂの径方向内側端部同士を繋ぐように形成されている。各単位コイル５０の第５の線部５５は、所定のもの同士で段差部５５ａが組み合わさるようにして軸方向に積層されて環状の第２積層部（図示略）を構成している。この第２積層部は第１積層部Ｗと同形状をなし、積層方向（軸方向）の厚みが周方向全体に亘って均一に形成されている。なお、第５の線部５５は、ベースコア３５の内周面に対して係止されている。
【００５１】
各ティース部Ｔは、第３界磁磁石２３の内周側であって、軸方向においては第１界磁磁石２１と第２界磁磁石２２との間に位置している。
第１軸方向突出部４１の周方向延出部４３は、第１界磁磁石２１の対向面（軸方向内側面）に対し空隙を介して軸方向に対向している。第１軸方向突出部４１の周方向延出部４３と第１界磁磁石２１の対向面は、互いに平行であり、軸方向に対して垂直な平面をなしている。
【００５２】
また、第２軸方向突出部４２の周方向延出部４３は、第２界磁磁石２２の対向面（軸方向内側面）に対し空隙を介して軸方向に対向している。第２軸方向突出部４２の周方向延出部４３と第２界磁磁石２２の対向面は、互いに平行であり、軸方向に対して垂直な平面をなしている。
【００５３】
そして、ティース部Ｔの外周面（第１及び第２軸方向突出部４１，４２の外周面及び径方向突出部３７の外周面）は、第３界磁磁石２３の内周面に対し空隙を介して径方向に対向している。
【００５４】
図１に示すように、整流子３２は、回転軸１８における電機子コア３１と、ホルダ部材１７に支持された軸受１８ｂとの間に固定されている。なお、第２円盤部材１６の開口部１６ｃの径は、整流子３２と干渉しないようにその整流子３２の外径よりも大きく形成されている。なお、整流子３２は、回転軸１８に外嵌された円筒状の絶縁部材４５と、その絶縁部材４５の外周面に周方向に並設された複数のセグメント４６とから構成されている。セグメント４６は、ティース部Ｔと同数の２４個で構成され、絶縁部材４５の外周面に周方向等間隔（１５度間隔）に配置されている。セグメント４６には、電機子コア３１に巻装された巻線３３が接続されている。なお、各セグメント４６には、単位コイル５０の第２の線部５２ａ，５２ｂからそれぞれ引き出された引き出し線５０ａが接続されるようになっている。
【００５５】
次に、本実施形態の作用について説明する。
電源から給電用ブラシ２６及びセグメント４６を介して巻線３３（各単位コイル５０）に給電されることにより電機子コア３１に生じる磁界は、径方向突出部３７の外周面（補助ティース３６の径方向外側端面も含む）から径方向外側に作用するとともに、各軸方向突出部４１，４２の周方向延出部４３から軸方向に作用する。そして、その電機子コア３１の磁界は、径方向突出部３７の外周面及び各軸方向突出部４１，４２の周方向延出部４３とそれぞれ対面する第１〜第３界磁磁石２１〜２３の磁界と相互に作用し、それによりロータ１３が回転する。このように、電機子コア３１の外周面及び軸方向両端面の３面でトルクの発生に寄与する磁束が確保されるため、モータ１０の大型化を抑えつつも、出力を向上させることが可能となっている。
【００５６】
次に、ロータ１３の製造方法について説明する。
まず、図６に示すように、ベースコア３５に各単位コイル５０を装着する。このとき、単位コイル５０の第４及び第５の線部５４，５５を互いに離間させるように開いた状態で、単位コイル５０をベースコア３５の外周側から嵌め込む。そして、単位コイル５０の第３の線部５３を径方向突出部３７間のスロットに嵌め込み、その状態で単位コイル５０（樹脂）の弾性によって第４及び第５の線部５４，５５の形状を復帰させることで、第４及び第５の線部５４，５５がベースコア３５の内周面に係止される。これにより、単位コイル５０がベースコア３５に対して安定して装着される。
【００５７】
その後、ベースコア３５の外周側から補助ティース３６（挿入部４０）を固定凹部３８に圧入固定する。これにより、図３に示すロータ１３が完成する。
次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
【００５８】
（１）電機子コア３１に巻装された巻線３３を構成する各単位コイル５０は、第１軸方向突出部４１の周方向の間を通る２つの第１の線部５１と、第２軸方向突出部４２の周方向の間を通る２つの第２の線部５２と、ベースコア３５の外周側（第１の面部側）を通って第１の線部５１と第２の線部５２とを繋ぐ第３の線部５３と、ベースコア３５の内周側（第２の面部側）で２つの第１の線部５１同士を繋ぐ第４の線部５４と、ベースコア３５の内周側で２つの第２の線部５２同士を繋ぐ第５の線部５５とから環状に形成される。この構成によれば、各単位コイル５０が第１及び第２の線部５１，５２を有することで第１及び第２軸方向突出部４１，４２が励磁されやすく、それら第１及び第２軸方向突出部４１，４２に対して第１及び第２界磁磁石２１，２２をそれぞれ対向配置させることで多面ギャップ構造のモータを構成できる。そして、各単位コイル５０は、ベースコア３５の外周側と軸方向両側を通って環状に形成され、周方向から見てベースコア３５の内周側では開放された形状をなす。このため、電機子コア３１（ベースコア３５）を環状の一体部品（切欠部によって環状をなさない構成、又は周方向に複数分割されていない構成）として出力の低下を抑えつつも、ベースコア３５の外周側から単位コイル５０を装着することが可能となる。
【００５９】
（２）各単位コイル５０は、電機子コア３１の周方向から見て第３の線部５３の反対側（ベースコア３５の内周側）で開口する略コ字状をなす。この構成によれば、多面ギャップ構造に対応するロータ１３を構成しつつ、ベースコア３５の外周側から単位コイル５０を容易に装着することが可能となる。
【００６０】
（３）単位コイル５０の第４及び第５の線部５４，５５がベースコア３５の内周面（第３の線部５３とは反対側の面部）に係止されるため、単位コイル５０を電機子コア３１に対して安定的に装着させることが可能となる。
【００６１】
（４）単位コイル５０の第４の線部５４同士が積層されて構成された第１積層部Ｗ、及び各単位コイル５０の第５の線部５５同士が積層されて構成された第２積層部はそれぞれ、それらの積層方向の厚みが周方向全体に亘って均一に形成される。このため、コイルエンド部分（巻線３３の内周側部分）の省スペース化に寄与でき、ひいてはロータ１３の大型化を抑えることが可能となる。
【００６２】
（５）単位コイル５０は、金属線が樹脂によりモールドされて構成されるため、樹脂の弾性によって電機子コア３１に対するフィット感のある単位コイル５０の装着状態を保持することが可能となる。また、巻線３３（単位コイル５０）と電機子コア３１との間にインシュレータ等の絶縁部材を介在させる必要がないため、部品点数の増加を抑えることができる。
【００６３】
（６）ベースコア３５の外周面（第３の線部５３側の面部）には、各第３の線部５３の周方向の間を通って径方向外側に突出する径方向突出部３７が設けられる。この構成によれば、単位コイル５０によって径方向突出部３７も励磁することができ、その径方向突出部３７に対しても界磁磁石（第３界磁磁石２３）を対向配置させることで、電機子コア３１の軸方向両側及び外周側の３面で磁束が確保されるより高出力なモータ１０を構成することが可能となる。
【００６４】
（７）各単位コイル５０をベースコア３５の外周側から装着する方法によれば、電機子コア３１に対して単位コイル５０を容易に装着することが可能となる。
（８）単位コイル５０の装着の際、第１の線部５１と第２の線部５２とを開いた状態で単位コイル５０をベースコア３５の外周側から組み付け、その後、第１及び第２の線部５１，５２を弾性復帰によって電機子コア３１に係止させる。この製造方法によれば、樹脂の弾性を利用して単位コイル５０をより容易に装着することが可能となるとともに、電機子コア３１に対するフィット感のある単位コイル５０の装着が可能となる。
【００６５】
（９）周方向延出部４３は、各軸方向突出部４１，４２間のスロット内を通る単位コイル５０（第１及び第２の線部５１，５２）の軸方向外側（反ベースコア側）を覆っている。このような構成によれば、単位コイル５０の挿通スペース（スロット）を確保しつつも、周方向延出部４３によって第１及び第２界磁磁石２１，２２との対向面積を稼ぐことができ、その結果、出力のより一層の向上に寄与できる。
【００６６】
なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、巻線３３を構成する複数の単位コイル５０を全て同形状としたが、これに特に限定されるものではなく、構成に応じて適宜変更してもよい。
【００６７】
例えば、図８に示す巻線３３は、図９（ａ）に示す第１コイル６０と、図９（ｂ）に示す第２コイル７０と、図９（ｃ）に示す第３コイル８０とから構成されている。第１〜第３コイル６０，７０，８０はそれぞれ、周方向に沿って複数（本実施形態では８個）設けられている。また、第１〜第３コイル６０，７０，８０は、上記実施形態の単位コイル５０と同様に、環状に複数巻回された金属線（銅線又はアルミ線）が樹脂によりモールドされて構成されている。
【００６８】
図８及び図９（ａ）に示すように、第１コイル６０は、電機子コア３１の周方向から見て、ベースコア３５の外周面側から該ベースコア３５の軸方向両端面に跨る略コ字状をなしている。詳述すると、第１コイル６０は、第１軸方向突出部４１間のスロットを通る２つの第１の線部６１と、第２軸方向突出部４２間のスロットを通る２つの第２の線部６２と、径方向突出部３７間のスロットを通って第１の線部６１と第２の線部６２とを繋ぐ第３の線部６３と、ベースコア３５の内周側で２つの第１の線部６１同士を繋ぐ第４の線部６４と、ベースコア３５の内周側で２つの第２の線部６２同士を繋ぐ第５の線部６５とから環状に形成されている。
【００６９】
第１コイル６０の２つの第１の線部６１は、軸方向位置が互いに同じであり、電機子コア３１の径方向に沿って放射状（直線状）に形成されている。また、２つの第１の線部６１は、電機子コア３１の周方向において４５度の開きをもって形成されており、第１軸方向突出部４１間のスロットにおいて４５度の間隔を有する２つのスロットにそれぞれ挿通されている。また、第１軸方向突出部４１間の１つのスロットにつき、互いに別の２つの第１コイル６０の一方の第１の線部６１が挿通され、そのスロット内に挿通された２つの第１の線部６１は電機子コア３１の周方向に互いに当接している。なお、各第１の線部６１の周方向幅は、第１軸方向突出部４１間のスロット幅の半分と略等しく設定されている。第２の線部６２も第１の線部６１と同様の構成となっている。なお、各第２の線部６２からは、第１コイル６０の樹脂内部の金属線の端部（引き出し線６０ａ）が引き出されている。
【００７０】
第３の線部６３は、軸方向に沿って直線状に形成され、それぞれ２つの第１及び第２の線部６１，６２の径方向外側端部をそれぞれ繋いでいる。そして、径方向突出部３７間の１つのスロットにつき、互いに別の２つの第１コイル６０の一方の第３の線部６３が挿通され、そのスロット内に挿通された２つの第３の線部６３は電機子コア３１の周方向に互いに当接している。
【００７１】
第１の線部６１の径方向内側端部同士を繋ぐ第４の線部６４は、電機子コア３１の周方向に沿った円弧状をなしている。また、第２の線部６２の径方向内側端部同士を繋ぐ第５の線部６５は、第４の線部６４と対称形状をなしており、電機子コア３１の周方向に沿った円弧状をなしている。これら第４及び第５の線部６４，６５は、軸方向からみて互いに重なる位置に形成されている。
【００７２】
図８及び図９（ｂ）に示すように、第２コイル７０は、第１コイル６０の第１〜第３の線部６１〜６３とそれぞれ略同様の構成を有する第１〜第３の線部７１〜７３を有している。第１の線部７１の径方向内側端部同士を繋ぐ第４の線部７４は、電機子コア３１の周方向に沿った円弧状をなしている。また、第２の線部７２の径方向内側端部同士を繋ぐ第５の線部７５は、第４の線部７４と対称形状をなしており、電機子コア３１の周方向に沿った円弧状をなしている。これら第４及び第５の線部７４，７５は、軸方向からみて互いに重なる位置に形成されている。なお、各第２の線部７２からは、第２コイル７０の樹脂内部の金属線の端部（引き出し線７０ａ）が引き出されている。
【００７３】
図８及び図９（ｃ）に示すように、第３コイル８０は、第１コイル６０の第１〜第３の線部６１〜６３とそれぞれ略同様の構成を有する第１〜第３の線部８１〜８３を有している。第１の線部８１の径方向内側端部同士を繋ぐ第４の線部８４は、電機子コア３１の周方向に沿った円弧状をなしている。また、第２の線部８２の径方向内側端部同士を繋ぐ第５の線部８５は、第４の線部８４と対称形状をなしており、電機子コア３１の周方向に沿った円弧状をなしている。これら第４及び第５の線部８４，８５は、軸方向からみて互いに重なる位置に形成されている。なお、各第２の線部８２からは、第３コイル８０の樹脂内部の金属線の端部（引き出し線８０ａ）が引き出されている。
【００７４】
ここで、上記の第１〜第３コイル６０，７０，８０では、第４の線部６４，７４，８４及び第５の線部６５，７５，８５の軸方向位置が互いに異なっている。詳述すると、第４の線部６４，７４，８４のうち、第３コイル８０の第４の線部８４が最も軸方向内側（介在部材３４側）に位置し、その第４の線部８４に対して軸方向外側に順に第２コイル７０の第４の線部７４と第１コイル６０の第４の線部６４が積層されている。これら第４の線部６４，７４，８４は、軸方向から見て互いに重なる位置に形成されている。また、これら第４の線部６４，７４，８４は、ベースコア３５の内周面に対して係止されている。
【００７５】
また、第４の線部６４，７４，８４が軸方向に積層されて環状の第１積層部Ｗ１（図８参照）を構成しており、その第１積層部Ｗ１は、積層方向（軸方向）の厚みが周方向全体に亘って均一に形成されている。
【００７６】
第５の線部６５，７５，８５においても同様に、第５の線部６５，７５，８５のうち、第３コイル８０の第５の線部８５が最も軸方向内側（介在部材３４側）に位置し、その第５の線部８５に対して軸方向外側に順に第２コイル７０の第５の線部７５と第１コイル６０の第５の線部６５が積層されている。これら第５の線部６５，７５，８５は、軸方向から見て互いに重なる位置に形成されている。また、これら第５の線部６５，７５，８５は、ベースコア３５の内周面に対して係止されている。
【００７７】
また、第５の線部６５，７５，８５が軸方向に積層されて環状の第２積層部（図示略）を構成している。この第２積層部は前記第１積層部Ｗ１と同形状をなし、積層方向（軸方向）の厚みが周方向全体に亘って均一に形成されている。
【００７８】
以上のような、図８及び図９に示すような巻線例によっても、上記実施形態と略同様の効果を得ることができる。
・上記実施形態では、単位コイル５０は、金属線が樹脂によりモールドされて構成されたが、これに特に限定されるものではなく、例えば図１０及び図１１に示すように、樹脂でモールドされていない金属線（銅線又はアルミ線）にて構成された単位コイル９０としてもよい。
【００７９】
単位コイル９０は、第１軸方向突出部４１間のスロットに挿通される第１の線部９１と、第２軸方向突出部４２間のスロットに挿通される第２の線部９２と、径方向突出部３７間のスロットを通って第１の線部９１と第２の線部９２とを繋ぐ第３の線部９３と、第１軸方向突出部４１の内周側で２つの第１の線部９１同士を繋ぐ第４の線部９４と、第２軸方向突出部４２の内周側で２つの第２の線部９２同士を繋ぐ第５の線部９５とから環状に形成されている。
【００８０】
単位コイル９０は、ベースコア３５に各補助ティース３６が組み付けられた状態の電機子コア３１に対して装着される。このとき、単位コイル９０の第４及び第５の線部９４，９５を互いに離間するように軸方向外側に開いた状態で、単位コイル９０を電機子コア３１の外周側から組み付け、第３の線部９３を径方向突出部３７間のスロットに収容する。
【００８１】
その後、第１及び第４の線部９１，９４、及び第２及び第５の線部９２，９５を軸方向内側（図１１中の矢印参照）に変形させて、第４の線部９４を第１軸方向突出部４１の内周側端部に係止し、第５の線部９５を第２軸方向突出部４２の内周側端部に係止する。これにより、単位コイル９０を電機子コア３１に対して安定的に装着させることが可能となる。電機子コア３１に装着された状態の単位コイル９０を電機子コア３１の周方向から見ると、第３の線部９３の反対側（ベースコア３５の内周側）で開口する略コ字状をなす。
【００８２】
このような構成によっても、多面ギャップ構造に対応するロータ１３を構成しつつ、ベースコア３５の外周側から単位コイル９０を容易に装着することが可能となる。
・図１２に示すように、単位コイル５０の第４及び第５の線部５４，５５に軸方向内側に突出する折り返し部５６をそれぞれ形成してもよい。折り返し部５６は、第４及び第５の線部５４，５５の周方向中央部で軸方向内側にＵ字に折り返されて形成されている。このように、折り返し部５６が軸方向内側に互いに近づくように突出形成されることで、ベースコア３５の内周面に対し第４及び第５の線部５４，５５を折り返し部５６で容易に係止させることが可能となる。
【００８３】
・上記実施形態では、巻線３３は各単位コイル５０から分布巻にて構成されたが、これ以外に例えば、単位コイル５０のそれぞれ一対の第１〜第３の線部５１〜５３が周方向に隣り合うスロットに挿通される集中巻にて構成してもよい。集中巻とすることで、単位コイル５０同士が軸方向に重なり合うことなく構成することが可能となり、構成の簡素ができる。
【００８４】
・上記実施形態では、固定凹部３８が周方向において径方向突出部３７と対応する位置に形成されたが、これ以外に例えば、例えば、径方向突出部３７間のスロットと対応する位置に形成してもよい。
【００８５】
・上記実施形態では、各径方向突出部３７と各軸方向突出部４１，４２とは、周方向において同位置に設けられているが、これ以外に例えば、それぞれ互いに周方向にずらして設けてもよい。
【００８６】
・上記実施形態では、第１軸方向突出部４１と第２軸方向突出部４２とが補助ティース３６に一体に形成されているが、第１軸方向突出部４１と第２軸方向突出部４２とをそれぞれ別体で構成してもよい。
【００８７】
・上記実施形態では、周方向延出部４３が補助ティース３６に一体に形成されているが、補助ティース３６とは別体として構成してもよい。
・ベースコア３５及び補助ティース３６をそれぞれ圧粉磁心等で一体に成形してもよい。
【００８８】
・上記実施形態では、ステータ１１を構成するヨーク１２を、互いに別部材よりなる円筒部材１４と第１及び第２円盤部材１５，１６とから構成したが、これ以外に例えば、第１及び第２円盤部材１５，１６のいずれか一方を円筒部材１４に一体形成した構成としてもよい。
【００８９】
・上記実施形態では、第１〜第３界磁磁石２１〜２３はそれぞれ周方向に沿って複数設けられている。つまり、第１〜第３界磁磁石２１〜２３は、磁極毎に周方向に分離されているが、これ以外に例えば、周方向に複数の極が発生するように着磁した円環状の磁石を用いてもよい。この構成によれば、磁石の個数を減少させることができ、部品管理の点で有利となる。
【００９０】
・上記実施形態では、第１〜第３界磁磁石２１〜２３がそれぞれ互いに分離されているが、これ以外に例えば、周方向において略同位置にある第１〜第３界磁磁石２１〜２３を、互いに一体に繋がる断面コ字状の一体部品としてもよい。
【００９１】
・各界磁磁石２１〜２３の個数（極数）は上記実施形態に限定されるものではなく、構成に応じて適宜変更してもよい。
・上記実施形態では、電機子コア３１の軸方向両側の第１及び第２界磁磁石２１，２２だけでなく外周側に第３界磁磁石２３を配置して３面ギャップ構造を構成したが、これに特に限定されるものではない。例えば、上記実施形態から径方向突出部３７及び第３界磁磁石２３を省略して、電機子コア３１の軸方向両側で磁束を確保する２面ギャップ構造としてもよい。
【００９２】
また、例えば、電機子コア３１の径方向両側及び軸方向一端側で磁束を確保する３面ギャップ構造や、電機子コア３１の径方向両側で磁束を確保する２面ギャップ構造としてもよい。これらの場合、ベースコア３５から径方向内側及び外側にそれぞれ突出する第１及び第２突出部（ティース）を設け、単位コイルの形状を、ベースコア３５の軸方向一端側から該ベースコア３５の内外周面に跨る略コ字状とするのが望ましい。
【００９３】
・上記実施形態では、ロータ１３を電機子としたが、ステータ１１を電機子として構成してもよい。この場合、ロータ１３の外周側に配置されるステータ１１において、単位コイルは、電機子コア（ステータコア）の内周側と軸方向両側を通り（つまり、第３の線部が電機子コアの内周側を通り）、電機子コアの外周側で開口する略コ字状に構成されるのが望ましい。
【００９４】
・上記実施形態では、モータ１０に具体化したが、これ以外に例えば、直流発電機等の回転電機に具体化してもよい。
【符号の説明】
【００９５】
１０…モータ（回転電機）、１１…ステータ、１３…ロータ（電機子）、１８…回転軸、２１…第１界磁磁石、２２…第２界磁磁石、２３…第３界磁磁石、３１…電機子コア、３３…巻線、３５…ベースコア（ベースコア部）、３７…径方向突出部（第３突出部）、４１…第１軸方向突出部（第１突出部）、４２…第２軸方向突出部（第２突出部）、５０，９０…単位コイル（コイル）、５１（５１ａ，５１ｂ），６１，７１，８１，９１…第１の線部、５２（５２ａ，５２ｂ），６２，７２，８２，９２…第２の線部、５３（５３ａ，５３ｂ），６３，７３，８３，９３…第３の線部、５４，６４，７４，８４，９４…第４の線部、５５，６５，７５，８５，９５…第５の線部、６１〜６３…第１〜第３コイル、Ｗ，Ｗ１…第１積層部。
【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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【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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