(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁界を形成する磁界形成部（１５１、１５２、１６１、１６２）と、
前記磁界形成部が形成する磁界に対し相対回転可能なシャフト（１２）と、
前記シャフトと一体に回転可能に設けられる整流子（１３）と、
前記整流子に摺動可能に設けられる一対以上のブラシ（１７、１８）と、
前記磁界形成部が形成する磁界内に設けられ、前記シャフトと一体に回転可能な複数のティース（２１、２２、２３、２４）と、
前記ティースに巻回され、前記整流子と電気的に接続する複数の一次コイル（３１、３２、３３、３４）と、
導電性材料から形成され、前記整流子、前記ブラシ、及び、前記一次コイルと電気的に切断されている複数のアーク放電吸収部（４１、４２、４３、４４、８１、８２、８３、８４、８５、８６、８７、８８）と、
二つ以上の前記アーク放電吸収部を電気的に接続し前記二つ以上のアーク放電吸収部を含む閉回路（４１３、４２４、４６７、４８９）を形成する複数の接続線（４０１、４０２、４０３、４０４、４０６、４０７、４０８、４０９、８０１、８０２、８０３、８０４）と、
を備え、
前記閉回路を形成する前記二つ以上のアーク放電吸収部は、前記二つ以上のアーク放電吸収部の一のアーク放電吸収部に発生する誘導電流の前記閉回路において流れる方向が前記二つ以上のアーク放電吸収部の他のアーク放電吸収部に発生する誘導電流の前記閉回路において流れる方向とは逆方向となるよう配置されており、
前記磁界形成部は、前記シャフトの回転軸上の点を対称の中心とする点対称となるよう配置され、
複数の前記一次コイルが一つずつ巻回される偶数個の前記ティースは、前記シャフトの径方向外側の周方向に等間隔となるよう設けられ、
前記一のアーク放電吸収部が径方向外側に設けられる一の一次コイルは、前記他のアーク放電吸収部が設けられる他の一次コイルに対して前記シャフトの回転軸上の点を対称の中心とする点対称の位置に設けられている回転電機。
【請求項２】
磁界を形成する磁界形成部（１５１、１６１）と、
前記磁界形成部が形成する磁界に対し相対回転可能なシャフト（１２）と、
前記シャフトと一体に回転可能に設けられる整流子（１３）と、
前記整流子に摺動可能に設けられる一対以上のブラシ（１７、１８）と、
前記磁界形成部が形成する磁界内に設けられ、前記シャフトと一体に回転可能な複数のティース（２１、２２、２３、２４）と、
前記ティースに巻回され、前記整流子と電気的に接続する複数の一次コイル（３１、３２、３３、３４）と、
導電性材料から形成され、前記整流子、前記ブラシ、及び、前記一次コイルと電気的に切断されている複数のアーク放電吸収部（４１、４２、４３、４４）と、
二つ以上の前記アーク放電吸収部を電気的に接続し前記二つ以上のアーク放電吸収部を含む閉回路（４６７、４８９）を形成する複数の接続線（４０６、４０７、４０８、４０９）と、
を備え、
前記閉回路を形成する前記二つ以上のアーク放電吸収部は、前記二つ以上のアーク放電吸収部の一のアーク放電吸収部に発生する誘導電流の前記閉回路において流れる方向が前記二つ以上のアーク放電吸収部の他のアーク放電吸収部に発生する誘導電流の前記閉回路において流れる方向とは逆方向となるよう配置されており、
一つの前記閉回路を形成する複数の前記接続線は、交差するよう設けられ、
前記接続線が交差しない場合に比べて、前記閉回路を貫く磁束密度の時間変化によって前記アーク放電吸収部に発生する誘導電流の電流値を小さくするように、前記接続線によって囲まれる面積が小さくなっている回転電機。
【請求項３】
前記磁界形成部は、前記シャフトの回転軸上の点を対称の中心とする点対称となるよう配置され、
複数の前記一次コイルが一つずつ巻回される偶数個の前記ティースは、前記シャフトの径方向外側の周方向に等間隔となるよう設けられ、
前記一のアーク放電吸収部が径方向外側に設けられる一の一次コイルは、前記他のアーク放電吸収部が設けられる他の一次コイルに対して前記シャフトの回転軸上の点を対称の中心とする点対称の位置に設けられる請求項２に記載の回転電機。
【請求項４】
前記磁界形成部は、前記シャフトの回転軸上の点を対称の中心とする点対称となるよう配置され、
電気的に切断されている二つ以上のアーク放電吸収部は、一つの前記一次コイルに対応するよう設けられ、
一の前記一次コイルに対応するよう設けられている前記電気的に切断されている二つ以上のアーク放電吸収部は、前記一の一次コイルに対して隣接する他の一次コイルまたは周方向に一つ離れた他の一次コイルに対応するよう設けられている前記他のアーク放電吸収部と電気的に接続している請求項２に記載の回転電機。
【請求項５】
一つの前記アーク放電吸収部は、一つの前記一次コイルの径方向外側に設けられる二次コイルである請求項１〜４のいずれか一項に記載の回転電機。
【請求項６】
複数の前記アーク放電吸収部は、直列に接続されている請求項１〜５のいずれか一項に記載の回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機に関し、特に整流子及びブラシを備える回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、整流子及びブラシと電気的に接続するコイルが巻回されたティース、ティースと一体に回転可能なシャフト、及び、ティースの径外方向に設けられる永久磁石を有するステータを備えた回転電機が知られている。整流子は、外部電源と電気的に接続するブラシと摺動しつつコイルに電力を供給する。例えば、特許文献１には、抵抗が異なる金属をシャフトの回転方向に積層するブラシを備える回転電機が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１８９８１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の回転電機では、ブラシは、シャフトの回転方向と当該回転方向の反対方向との両側に比較的低抵抗の金属層を有する。当該金属層は、シャフトの回転方向の長さが隣り合う整流子の隙間の長さより短くなるよう形成されている。これにより、当該金属層を介して隣り合う整流子が短絡することを防止する。しかしながら、整流子とブラシとの接続が切り替わると、コイルに供給される電力の大きさが正から負、または、負から正に、瞬間的に変化するため、整流子とブラシとの間にアーク放電が発生する。このアーク放電によってブラシ及び整流子に電気摩耗が発生する。
【０００５】
本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、その目的は、アーク放電による電気摩耗を低減する回転電機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、回転電機（１、３、４）であって、磁界を形成する磁界形成部（１５１、１５２、１６１、１６２）、磁界形成部が形成する磁界に対し相対回転可能なシャフト（１２）、シャフトと一体に回転可能な整流子（１３）、整流子に摺動可能なよう設けられる一対以上のブラシ（１７、１８）、磁界形成部が形成する磁界内に設けられシャフトと一体に回転可能な複数のティース（２１、２２、２３、２４）、ティースに巻回され整流子と電気的に接続している複数の一次コイル（３１、３２、３３、３４）、複数のアーク放電吸収部（４１、４２、４３、４４、８１、８２、８３、８４、８５、８６、８７、８８）、及び、複数の接続線（４０１、４０２、４０３、４０４、４０６、４０７、４０８、４０９、８０１、８０２、８０３、８０４）を備える。
複数のアーク放電吸収部は、導電性材料から形成され、整流子、ブラシ、及び、一次コイルと電気的に切断されている。
複数の接続線は、二つ以上のアーク放電吸収部を電気的に接続し二つ以上のアーク放電吸収部を含む閉回路（４１３、４２４、４６７、４８９）を形成する。
この回転電機は、閉回路を形成する二つ以上のアーク放電吸収部の一のアーク放電吸収部に発生する誘導電流の閉回路において流れる方向が閉回路を形成する二つ以上のアーク放電吸収部の他のアーク放電吸収部に発生する誘導電流の前記閉回路において流れる方向とは逆方向となるようアーク放電吸収部が配置されている。
第１の態様において、磁界形成部は、シャフトの回転軸上の点を対称の中心とする点対称となるよう配置されている。
複数の一次コイルが一つずつ巻回される偶数個のティースは、シャフトの径方向外側の周方向に等間隔となるよう設けられている。
一のアーク放電吸収部が径方向外側に設けられる一の一次コイルは、他のアーク放電吸収部が設けられる他の一次コイルに対してシャフトの回転軸上の点を対称の中心とする点対称の位置に設けられている。
【０００７】
本発明の回転電機は、一次コイルなどとは電気的に切断されているアーク放電吸収部を備えている。シャフトが回転するとき、一次コイルにおいて電流の流れる方向が瞬間的に変化すると、一次コイル内の磁束密度の時間変化に応じてアーク放電吸収部に誘導電流が流れる。これにより、アーク放電の原因となる一次コイルに蓄積された磁気エネルギがアーク放電吸収部でも消費されるため、整流子とブラシとの間のアーク放電の発生を抑制することができる。したがって、整流子とブラシとの接続が切り替わるときに発生するアーク放電による整流子及びブラシの電気摩耗を低減することができる。また、アーク放電吸収部に誘導電流が流れることで一次コイルの磁気エネルギの一部はアーク放電吸収部に移るため、一次コイルの磁気エネルギによって発生するノイズを小さくすることができる。
【０００８】
しかしながら、回転電機が回転するとき、アーク放電吸収部は磁界形成部が形成する磁界を横切るため、電磁誘導によりアーク放電吸収部に誘導電流が流れる。このため、アーク放電吸収部は、一次コイルに生じるトルクを打ち消す方向にトルクを生じてしまう。
そこで、本発明の回転電機では、閉回路を形成する二つ以上のアーク放電吸収部は、一のアーク放電吸収部に流れる磁界形成部の磁界を横切るときに発生する誘導電流が他のアーク放電吸収部に流れる磁界形成部の磁界を横切るときに発生する誘導電流とは逆方向に流れるよう配置されている。例えば、五つのアーク放電吸収部から構成される閉回路において、磁界形成部とシャフトとの位置関係によっては、三つのアーク放電吸収部に発生する誘導電流の閉回路において流れる方向と残りの二つのアーク放電吸収部に発生する誘導電流の閉回路において流れる方向とが逆方向となるときや、四つのアーク放電吸収部に発生する誘導電流の閉回路において流れる方向と残りの一つのアーク放電吸収部に発生する誘導電流の閉回路において流れる方向とが逆方向となるときがある。これらのとき、アーク電流吸収部に発生する誘導電流どうしで弱め合うことができる。これにより、本発明の回転電機は、アーク放電吸収部の抵抗によって発生するジュール熱を小さくすることができる。
【０００９】
また、本発明の回転電機では、アーク電流吸収部に発生する誘導電流を弱め合うことができるため、一次コイル内の磁束密度の時間変化の大きさがアーク放電吸収部に発生する誘導電流によって小さくなることを防止できる。したがって、アーク放電吸収部に発生する誘導電流によって回転電機が出力する回転トルクが低減することを防止できる。
このように本発明の回転電機では、整流子とブラシとの間のアーク放電を抑制しつつ、シャフトの回転に伴ってアーク放電吸収部に生じる誘導電流を弱め合うことでアーク放電吸収部に発生するジュール熱を小さくし、かつ、回転電機が出力する回転トルクが低減することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第一実施形態による回転電機の断面図である。
【図２】本発明の第一実施形態による回転電機が備える二次コイルの等価回路を示す模式図である。
【図３】本発明の第一実施形態による回転電機及び比較例の回転電機における二次コイルを流れる電流の時間変化を示す特性図である。
【図４】本発明の第二実施形態による回転電機の断面図である。
【図５】本発明の第二実施形態による回転電機が備える二次コイルの等価回路を示す模式図である。
【図６】本発明の第三実施形態による回転電機の断面図である。
【図７】本発明の第三実施形態による回転電機が備える二次コイルの配線の位置関係を示す模式図である。
【図８】本発明の第四実施形態による回転電機の断面図である。
【図９】本発明の第五実施形態による回転電機の断面図である。
【図１０】本発明の第六実施形態による回転電機の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の複数の実施形態について図面に基づいて説明する。
【００１２】
（第一実施形態）
本発明の第一実施形態による回転電機を図１〜３を参照して説明する。
第一実施形態による回転電機であるモータ１の模式図を図１に示す。モータ１は、直流電力が供給されると回転駆動するブラシモータである。モータ１は、ハウジング１１、「磁界形成部」としての磁石１５１、１６１、シャフト１２、整流子１３、ブラシ１７、１８、ティース２１、２２、２３、２４、一次コイル３１、３２、３３、３４、「アーク放電吸収部」としての二次コイル４１、４２、４３、４４、接続線４０１、４０２、４０３、４０４などから構成されている。
【００１３】
ハウジング１１は、図１に示すように、断面が円環状となるよう形成され両端に底部を有する有底筒状部材である。ハウジング１１は、内部に磁石１５１、１６１、ティース２１、２２、２３、２４、シャフト１２、整流子１３、ブラシ１７、１８、一次コイル３１、３２、３３、３４、二次コイル４１、４２、４３、４４、接続線４０１、４０２、４０３、４０４などを収容する。
【００１４】
磁石１５１、１６１は、磁極が異なる一対の磁石であって、ハウジング１１の内壁に設けられる。モータ１では、磁石１５１の径方向内側をＮ極とするよう設けられている。また、磁石１６１の径方向内側をＳ極とするよう設けられている。磁石１５１、１６１は、シャフト１２の回転軸を挟むよう位置している。これにより、磁石１５１、１６１は、ハウジング１１内においてシャフト１２の回転軸に対して略垂直に通る磁界を形成する。
【００１５】
シャフト１２は、ハウジング１１の中心軸上に設けられる。シャフト１２は、ティース２１、２２、２３、２４と一体となってハウジング１１に設けられる図示しない軸受けに回転可能に支持される。これにより、シャフト１２は、磁石１５１、１６１が形成する磁界に対し相対回転可能である。
【００１６】
整流子１３は、導電性材料から形成される略円筒形状の部材である。整流子１３は、断面が円筒を軸方向に四分割した円弧状の摺動部１３１、１３２、１３３、１３４の組み合わせから構成されている。整流子１３は、シャフト１２の一方の端部にシャフト１２の回転にあわせて回転するよう設けられる。
【００１７】
ブラシ１７、１８は、導電性材料から形成され、整流子１３に摺動するよう設けられる。ブラシ１７は、弾性を有する板ばね１７１を介してターミナル１７２に電気的に接続している。ブラシ１８は、弾性を有する板ばね１８１を介してターミナル１８２に電気的に接続している。ターミナル１７２、１８２は、それぞれ図示しない直流電源のプラス極またはマイナス極のいずれかに接続する。
【００１８】
ティース２１、２２、２３、２４は、磁石１５１、１６１の径内方向にシャフト１２と一体に回転可能に設けられる。ティース２１、２２、２３、２４は、断面が略Ｔ字状に形成されている金属板を積層して形成される。ティース２１、２２、２３、２４は、シャフト１２の回転軸に対して周方向に等間隔に設けられる。具体的には、図１に示すように、互いに９０度の間隔を有するよう配置される。ティース２１、２２、２３、２４は、軸部２１１、２２１、２３１、２４１及び環状部２１２、２２２、２３２、２４２から形成されている。
【００１９】
軸部２１１、２２１、２３１、２４１は、シャフト１２の回転軸から径外方向に延びるよう形成されている。軸部２１１、２２１、２３１、２４１の径方向内側の端部は、シャフト１２に接続している。軸部２１１、２２１、２３１、２４１の径方向外側の端部は、環状部２１２、２２２、２３２、２４２に接続している。
環状部２１２、２２２、２３２、２４２は、軸部２１１、２２１、２３１、２４１に比べ周方向に大きくなるよう形成されている。環状部２１２、２２２、２３２、２４２は、シャフト１２が回転すると、磁石１５１、１６１の径方向内側の近傍を移動する。
【００２０】
一次コイル３１、３２、３３、３４は、軸部２１１、２２１、２３１、２４１のそれぞれに巻回されている導電性材料からなる線材である。すなわち、一次コイル３１、３２、３３、３４の巻き方は、集中巻きである。一次コイル３１、３２、３３、３４は、それぞれ隣り合う一次コイルとともに摺動部１３１、１３２、１３３、１３４のいずれかと電気的に接続している。具体的には、一次コイル３１と一次コイル３２とは、図示しない接続配線によって摺動部１３１と電気的に接続している。また、一次コイル３２と一次コイル３３とは、図示しない接続配線によって摺動部１３２と電気的に接続している。また、一次コイル３３と一次コイル３４とは、図示しない接続配線によって摺動部１３３と電気的に接続している。また、一次コイル３４と一次コイル３１とは、図示しない接続配線によって摺動部１３４と電気的に接続している。
【００２１】
二次コイル４１、４２、４３、４４は、銅線または比較的電気抵抗の高い導電性材料、例えば、ニクロムの線材から形成される。二次コイル４１、４２、４３、４４は、図１に示すように、それぞれ一次コイル３１、３２、３３、３４の径方向外側に巻回される。二次コイル４１、４２、４３、４４は、整流子１３、ブラシ１７、１８、一次コイル３１、３２、３３、３４などと電気的に切断されている。
【００２２】
二次コイル４１は、二次コイル４１をシャフト１２からみたとき、シャフト１２から離れるに従って反時計回りに巻回されている。一方、二次コイル４３は、二次コイル４３をシャフト１２からみたとき、シャフト１２から離れるに従って反時計回りに巻回されている。二次コイル４１のティース２４側の一端４１１と二次コイル４３のティース２４側の他端４３２とは、接続線４０１によって電気的に接続されている。二次コイル４１のティース２２側の他端４１２と二次コイル４３のティース２２側の一端４３１とは、接続線４０２によって電気的に接続されている。
【００２３】
二次コイル４２は、二次コイル４２をシャフト１２からみたとき、シャフト１２から離れるに従って反時計回りに巻回されている。一方、二次コイル４４は、二次コイル４４をシャフト１２からみたとき、シャフト１２から離れるに従って反時計回りに巻回されている。二次コイル４２のティース２１側の一端４２１と二次コイル４４のティース２１側の他端４４２とは、接続線４０３によって電気的に接続されている。二次コイル４２のティース２３側の他端４２２と二次コイル４４のティース２３側の一端４４１とは、接続線４０４によって電気的に接続されている。
【００２４】
次にモータ１の作用について説明する。
直流電源によってターミナル１７２、１８２に電力が供給されると、ブラシ１７、１８、整流子１３を介して一次コイル３１、３２、３３、３４に電力が供給される。一次コイル３１、３２、３３、３４では、整流子１３が有する摺動部１３１、１３２、１３３、１３４とブラシ１７、１８との位置関係によって流れる電流の電流値及び方向が変化する。一次コイル３１、３２、３３、３４に流れる電流は、図１において、ハウジング１１の中心軸から上側にあるティースの環状部がＮ極となるよう、また、ハウジング１１の中心軸から下側にあるティースの環状部がＳ極となるよう変化する。これにより、ティース２１、２２、２３、２４と接続するシャフト１２が時計回り（図１の実線矢印Ｒ１）に回転し、外部に回転トルクを出力する。
【００２５】
モータ１では、シャフト１２の回転に伴って整流子１３とブラシ１７、１８との接続が切り替わる時、一次コイル３１、３２、３３、３４を流れる電流の電流値または電流が流れる方向が変化する。これにより、整流子１３とブラシ１７、１８との間に瞬間的に大きな電圧差が生じ、整流子１３とブラシ１７、１８との間にアーク放電が発生する。
【００２６】
モータ１では、シャフト１２が回転するときに一次コイル３１、３２、３３、３４を流れる電流の向きが切り替わると、ティース２１、２２、２３、２４の軸部２１１、２２１、２３１、２４１内に形成される磁界が瞬間的に大きく変化する。一次コイル３１、３２、３３、３４の径外方向に巻回されている二次コイル４１、４２、４３、４４では、軸部２１１、２２１、２３１、２４１内の磁束密度の時間変化に応じた電磁誘導によって誘導電流が流れる。二次コイル４１、４２、４３、４４において誘導電流が流れることによって、一次コイル３１、３２、３３、３４に蓄積された磁気エネルギの一部が二次コイル４１、４２、４３、４４において消費され、一次コイル３１、３２、３３、３４の磁気エネルギの時間変化が比較的小さくなる。これにより、整流子１３とブラシ１７、１８とが摺動する部位におけるアーク放電の発生を抑制し、アーク放電による電気摩耗を低減することができる。したがって、モータ１の性能が低下することを比較的長い期間防止することができ、モータ１を長寿命化することができる。
【００２７】
また、二次コイル４１、４２、４３、４４では、磁石１５１、１６１が形成する磁界に対する移動方向や二次コイル４１、４２、４３、４４の巻回方向などによって誘導電流が流れる方向がシャフト１２の回転とともに変化する。ここで、二次コイル４１、４２、４３、４４の等価回路図である図２を参照して、図１の状態から実線矢印Ｒ１の方向にシャフト１２が回転したとき二次コイル４１、４２、４３、４４に発生する誘導電流が流れる方向を説明する。図１の状態からシャフト１２が実線矢印Ｒ１の方向に回転したときに二次コイル４１、４２、４３、４４のそれぞれに発生する誘導電流ＥＣ４１、ＥＣ４２、ＥＣ４３、ＥＣ４４が流れる方向をシャフト１２からみた方向で時計回りまたは反時計回りと示す。図２では、二次コイル４１、４２、４３、４４の等価回路図において、シャフト１２からみた方向で時計回りに流れる方向を右回りの方向とし、シャフト１２からみた方向で反時計回りに流れる方向を左回りの方向として示す。
【００２８】
モータ１では、二次コイル４１、４３は、図２に示すように、接続線４０１、４０２とともに閉回路４１３を形成している。また、二次コイル４２、４４は、接続線４０３、４０４とともに閉回路４２４を形成している。
図１に示す方向からみてシャフト１２が時計回り（図１の実線矢印Ｒ１の方向）に回るモータ１において、図１の状態から実線矢印Ｒ１の方向にシャフト１２が回転したときティース２１からティース２３に向かう方向の磁束密度は時間とともに減少している。この磁束密度の時間変化によって二次コイル４１に発生する誘導電流ＥＣ４１は、シャフト１２からみて時計回りに流れる。また、二次コイル４３に発生する誘導電流ＥＣ４３は、シャフト１２からみて反時計回りに流れる。すなわち、閉回路４１３では、誘導電流ＥＣ４１と誘導電流ＥＣ４３とが逆方向に流れる。これにより、閉回路４１３において誘導電流は弱め合う。モータ１では、ティース２１とティース２３とは、図１に示すように、シャフト１２の回転軸上の点を対称の中心とする点対称の位置に設けられている。これにより、誘導電流ＥＣ４１の電流値と誘導電流ＥＣ４３の電流値とは同じになるため、閉回路４１３を流れる電流の電流値は一次コイル３１、３３のアーク放電を吸収する時を除いてほぼ０となり、二次コイルを備えていない従来のモータに比べて出力する回転トルクの低下、すなわち、トルクダウンは発生しない。
【００２９】
また、図１の状態から実線矢印Ｒ１の方向にシャフト１２が回転したときティース２２からティース２４に向かう方向の磁束密度は時間とともに減少している。この磁束密度の時間変化によって二次コイル４２に発生する誘導電流ＥＣ４２は、シャフト１２からみて反時計回りに流れる。また、二次コイル４４に発生する誘導電流ＥＣ４４は、シャフト１２からみて時計回りに流れる。すなわち、閉回路４２４では、誘導電流ＥＣ４２と誘導電流ＥＣ４４とが逆方向に流れる。これにより、閉回路４２４において誘導電流は弱め合う。モータ１では、ティース２２とティース２４とは、図１に示すように、シャフト１２の回転軸上の点を対称の中心とする点対称の位置に設けられている。これにより、誘導電流ＥＣ４２の電流値と誘導電流ＥＣ４４の電流値とは同じになるため、閉回路４２４を流れる電流の電流値は一次コイル３２、３４のアーク放電を吸収する時を除いてほぼ０となり、二次コイルを備えていない従来のモータに比べてトルクダウンは発生しない。
【００３０】
ここで、二次コイルが形成する閉回路を流れる電流の電流値について、出願人による実験結果を図３に示す。
図３（ａ）は、モータ１における二次コイルを流れる電流の時間変化を示した特性図である。ここでは、比較例として、二次コイルのそれぞれが電気的に接続されておらず開回路状態となっているモータにおける二次コイルを流れる電流の時間変化を示した特性図を図３（ｂ）に示す。図３（ａ）の縦軸と図３（ｂ）の縦軸とは同じスケールで示してある。
【００３１】
比較例のモータでは、図３（ｂ）に示すように、一次コイルのアーク放電を吸収する時に発生するスパイク状の電流の変化に加えて、回転角の変化に伴って電流がプラスとマイナスとを行き来するよう変化することが明らかとなった。この電流は、シャフトの回転に伴って二次コイル内の磁束密度が変化することで当該磁束密度の変化を打ち消すよう二次コイルに発生する誘導電流である。二次コイルに誘導電流が発生すると二次コイルの抵抗によってジュール熱が発生するため、熱によって耐熱性が比較的低い部品が変形したり回転電機の周囲に配置されている他の装置に悪影響を及ぼしたりするおそれがある。
【００３２】
一方、図３（ａ）に示すように、モータ１では、一次コイル３１、３２、３３、３４のアーク放電を吸収した時にスパイク状の電流が発生するものの、回転角の変化に伴って電流が比較例のモータのように大きく変化することはないことが明らかとなった。モータ１では、一の二次コイルに発生する誘導電流と他の二次コイルに発生する誘導電流とが逆方向に流れるよう閉回路が形成されている。これにより、当該閉回路において、一の二次コイルに発生する誘導電流と他の二次コイルに発生する誘導電流とが弱め合うため、二次コイル４１、４２、４３、４４の抵抗によって発生するジュール熱を小さくすることができる。したがって、耐熱性が低い部品の熱による変形やモータ１の周囲に配置されている他の装置への熱による悪影響を小さくすることができる。
【００３３】
また、閉回路４１３、４２４において誘導電流どうしが弱め合うため、一次コイル３１、３２、３３、３４内の磁束密度の時間変化の大きさが二次コイル４１、４２、４３、４４の誘導電流によって小さくなることを防止できる。したがって、二次コイル４１、４２、４３、４４に発生する誘導電流によるトルクダウンを防止することができる。
【００３４】
モータ１における二次コイル４１、４２、４３、４４でのジュール熱の発生量の低減や二次コイル４１、４２、４３、４４の誘導電流によるトルクダウンの防止は、シャフト１２の回転に伴って二次コイル４１、４２、４３、４４に流れる誘導電流を弱め合うように二次コイル４１、４２、４３、４４を接続することで得られる効果である。単に、隣り合う二次コイル同士を接続することや、アーク放電を吸収したときにアーク放電吸収部に生じるスパイク状の電流を一次コイルが生じるトルクと同方向とし回転電機によるトルク出力を増加させるために二次コイル同士を接続する方法では得られない。
【００３５】
モータ１では、四個の二次コイル４１、４２、４３、４４は、四個の一次コイル３１、３２、３３、３４のそれぞれに巻回されている。これにより、一次コイル３１、３２、３３、３４のそれぞれにおける磁束密度の時間変化に応じて二次コイル４１、４２、４３、４４のそれぞれに誘導電流が発生する。モータ１では、ティース２１、２２、２３、２４は、シャフト１２の周方向に等間隔に設けられているため、二次コイル４１に発生する誘導電流の電流値と二次コイル４３に発生する誘導電流の電流値とは同じ大きさになり、閉回路４１３を流れる電流が０とすることができる。また、二次コイル４２に発生する誘導電流の電流値と二次コイル４４に発生する誘導電流の電流値とは同じ大きさになり、閉回路４２４を流れる電流が０とすることができる。したがって、二次コイル４１、４２、４３、４４における発熱を０とすることができる。
【００３６】
また、電気摩耗が低減することによって、ブラシを形成する材料の選択範囲が広がる。従来、ブラシは、アーク放電による電気摩耗と摩擦による機械摩耗との両方に強い特性を有する材料によって形成されてきた。しかしながら、第一実施形態によるモータ１では、電気摩耗が低減するため、電気摩耗への耐性より機械摩耗への耐性に重点を置いた材料を選択することができる。これにより、モータ１の性能が低下することをさらに長い期間防止することができ、モータ１をさらに長寿命化することができる。
【００３７】
また、一次コイル３１、３２、３３、３４の磁気エネルギの一部は、整流子１３やブラシ１７、１８と接続する外部の電気回路とは電気的に切断されている二次コイル４１、４２、４３、４４に移る。これにより、一次コイル３１、３２、３３、３４の磁気エネルギによるノイズを小さくすることができる。
【００３８】
回転電機の一次コイルは、電源だけでなく、回転電機の外部に設けられる他の電子部品と電気的に接続している。一次コイルを流れる電流によるノイズは、この電気的に接続している他の電子部品に伝達されるため、一次コイルの切替によって発生するアーク放電によるノイズが大きい場合、他の電子部品に悪影響を及ぼすおそれがある。
第一実施形態によるモータ１では、一次コイル３１、３２、３３、３４の磁気エネルギを小さくすることができるため、モータ１の外部に設けられる他の電子部品に伝達されるノイズを小さくすることができる。これにより、アーク放電による外部への放射ノイズを小さくすることができる。また、外部への放射ノイズを小さくできるため、他の電子部品におけるノイズ対策を簡素化することができ、モータ１を備える装置の製造コストを低減することができる。
【００３９】
（第二実施形態）
次に、本発明の第二実施形態による回転電機を図４、５に基づいて説明する。第二実施形態は、二次コイルが形成する閉回路の構成が第一実施形態と異なる。なお、第一実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００４０】
第二実施形態による「回転電機」としてのモータ２は、ハウジング１１、磁石１５１、１６１、シャフト１２、整流子１４、ブラシ１７、１８、ティース５１、５２、５３、５４、５５、一次コイル６１、６２、６３、６４、６５、「アーク放電吸収部」としての二次コイル７１、７２、７３、７４、７５、接続線７０１、７０２、７０３、７０４、７０５などから構成されている。
【００４１】
整流子１４は、導電性材料から形成される略円筒形状の部材である。整流子１４は、断面が円筒を軸方向に五分割した円弧状の摺動部１４１、１４２、１４３、１４４、１４５の組み合わせから構成されている。整流子１４は、シャフト１２の一方の端部にシャフト１２の回転にあわせて回転するよう設けられる。整流子１４の径方向外側にはブラシ１７、１８が摺動可能に設けられている。
【００４２】
ティース５１、５２、５３、５４、５５は、磁石１５１、１６１の径内方向にシャフト１２と一体に回転可能に設けられる。ティース５１、５２、５３、５４、５５は、断面が略Ｔ字状に形成されている金属板を積層して形成される。ティース５１、５２、５３、５４、５５は、シャフト１２の回転軸に対して周方向に等間隔に設けられる。具体的には、図４に示すように、互いに７２度の間隔を有するよう配置される。ティース５１、５２、５３、５４、５５は、軸部５１１、５２１、５３１、５４１、５５１、及び、環状部５１２、５２２、５３２、５４２、５５２から形成されている。
【００４３】
軸部５１１、５２１、５３１、５４１、５５１は、シャフト１２の回転軸から径外方向に延びるよう形成されている。軸部５１１、５２１、５３１、５４１、５５１の径方向内側の端部は、シャフト１２に接続している。軸部５１１、５２１、５３１、５４１、５５１の径方向外側の端部は、環状部５１２、５２２、５３２、５４２、５５２に接続している。
環状部５１２、５２２、５３２、５４２、５５２は、軸部５１１、５２１、５３１、５４１、５５１に比べ周方向に大きくなるよう形成されている。環状部５１２、５２２、５３２、５４２、５５２は、シャフト１２が回転すると、磁石１５１、１６１の径方向内側の近傍を移動する。
【００４４】
一次コイル６１、６２、６３、６４、６５は、軸部５１１、５２１、５３１、５４１、５５１のそれぞれに巻回されている導電性材料からなる線材である。すなわち、一次コイル６１、６２、６３、６４、６５の巻き方は、集中巻きである。一次コイル６１、６２、６３、６４、６５はそれぞれ隣り合う一次コイルとともに摺動部１４１、１４２、１４３、１４４、１４５のいずれかと電気的に接続している。具体的には、一次コイル６１と一次コイル６２とは、図示しない接続配線によって摺動部１４１と電気的に接続している。また、一次コイル６２と一次コイル６３とは、図示しない接続配線よって摺動部１４２と電気的に接続している。また、一次コイル６３と一次コイル６４とは、図示しない接続配線によって摺動部１４３と電気的に接続している。また、一次コイル６４と一次コイル６５とは、図示しない接続配線によって摺動部１４４と電気的に接続している。また、一次コイル６５と一次コイル６１とは、図示しない接続配線よって摺動部１４５と電気的に接続している。
【００４５】
二次コイル７１、７２、７３、７４、７５は、ニクロムの線材から形成される。二次コイル７１、７２、７３、７４、７５は、図４に示すように、それぞれ一次コイル６１、６２、６３、６４、６５の径方向外側に巻回される。二次コイル７１、７２、７３、７４、７５は、整流子１３、ブラシ１７、１８、一次コイル６１、６２、６３、６４、６５などと電気的に切断されている。
【００４６】
二次コイル７１、７２、７３、７４、７５は、それぞれの二次コイルをシャフト１２から径外方向にみたとき、シャフト１２から離れるに従って反時計回りに巻回されている。二次コイル７１、７２、７３、７４、７５は、それぞれ隣り合う二次コイルと電気的に接続している。
【００４７】
具体的には、図５に示すように、二次コイル７１の他端７１２と二次コイル７２の一端７２１とは、接続線７０１によって電気的に接続されている。二次コイル７２の他端７２２と二次コイル７３の一端７３１とは、接続線７０２によって電気的に接続されている。二次コイル７３の他端７３２と二次コイル７４の一端７４１とは、接続線７０３によって電気的に接続されている。二次コイル７４の他端７４２と二次コイル７５の一端７５１とは、接続線７０４によって電気的に接続されている。二次コイル７５の他端７５２と二次コイル７１の一端７１１とは、接続線７０５によって電気的に接続されている。これにより、二次コイル７１、７２、７３、７４、７５は、二次コイル７１、７２、７３、７４、７５が直列に接続された閉回路７０を形成する。
【００４８】
モータ２では、二次コイル７１、７２、７３、７４、７５は、直列に接続されている。これにより、二次コイル７１、７２、７３、７４、７５内の磁束密度の時間変化に応じて二次コイル７１、７２、７３、７４、７５のそれぞれに発生する誘導電流は弱め合う。ここで、二次コイル７１、７２、７３、７４、７５の等価回路図である図５を参照して、図４の状態から実線矢印Ｒ２の方向にシャフト１２が回転したとき二次コイル７１、７２、７３、７４、７５に発生する誘導電流が流れる方向を説明する。図４の状態からシャフト１２が実線矢印Ｒ２の方向に回転したときに二次コイル７１、７２、７３、７４、７５のそれぞれに発生する誘導電流ＥＣ７１、ＥＣ７２、ＥＣ７３、ＥＣ７４、ＥＣ７５が流れる方向をシャフト１２からみた方向で時計回りまたは反時計回りと示す。図５では、二次コイル７１、７２、７３、７４、７５の等価回路図において、シャフト１２からみた方向で時計回りに流れる方向を右回りとし、シャフト１２からみた方向で反時計回りに流れる方向を左回りとして示す。
【００４９】
図４に示す方向からみてシャフト１２が時計回り（図４の実線矢印Ｒ２の方向）に回るモータ１において、図４の状態からシャフト１２が実線矢印Ｒ２の方向に回転したときティース５１からティース５３とティース５４との間に向かう方向の磁束密度は、時間とともに減少している。この磁束密度の時間変化によって二次コイル７１に発生する誘導電流ＥＣ７１は、シャフト１２からみて反時計回りに流れる。
また、ティース５２からティース５４とティース５５との間に向かう方向の磁束密度は、時間とともに減少している。この磁束密度の時間変化によって二次コイル７２に発生する誘導電流ＥＣ７２は、シャフト１２からみて反時計回りに流れる。
【００５０】
また、ティース５３からティース５５とティース５１との間に向かう方向の磁束密度は、時間とともに増加している。この磁束密度の時間変化によって二次コイル７３に発生する誘導電流ＥＣ７３は、シャフト１２からみて時計回りに流れる。
ティース５４からティース５１とティース５２との間に向かう方向の磁束密度は、時間とともに増加している。この磁束密度の時間変化によって二次コイル７４に発生する誘導電流ＥＣ７４は、シャフト１２からみて時計回りに流れる。
ティース５５からティース５２とティース５３との間に向かう方向の磁束密度は、時間とともに減少している。この磁束密度の時間変化によって二次コイル７５に発生する誘導電流ＥＣ７５は、シャフト１２からみて反時計回りに流れる。
【００５１】
モータ２では、一次コイル３１、３２、３３、３４を流れる電流の向きが切り替わるとき、二次コイル７１、７２、７３、７４、７５が一次コイル３１、３２、３３、３４に投入された磁気エネルギの一部を消費するため、アーク放電の発生を抑制することができる。また、閉回路７０では、図５に示したように、誘導電流ＥＣ７１、ＥＣ７２、ＥＣ７５と誘導電流ＥＣ７３、ＥＣ７４とが逆方向に流れるときがある。これにより、誘導電流ＥＣ７１、ＥＣ７２、ＥＣ７５と誘導電流ＥＣ７３、ＥＣ７４とは弱め合う。したがって、第二実施形態は、第一実施形態の効果を奏する。
【００５２】
（第三実施形態）
次に、本発明の第三実施形態による回転電機を図６、７に基づいて説明する。第三実施形態は、二つの二次コイルを電気的に接続する接続線が交差する点が第一実施形態と異なる。なお、第一実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００５３】
第三実施形態によるモータ３は、ハウジング１１、磁石１５１、１６１、シャフト１２、整流子１３、ブラシ１７、１８、ティース２１、２２、２３、２４、一次コイル３１、３２、３３、３４、二次コイル４１、４２、４３、４４、接続線４０６、４０７、４０８、４０９などから構成されている。
【００５４】
モータ３では、二次コイル４１、４３は、接続線４０６、４０７とともに閉回路４６７を形成する。接続線４０６は、二次コイル４１のティース２４側の一端４１１と二次コイル４３のティース２４側の他端４３２とを電気的に接続する。接続線４０７は、二次コイル４１のティース２２側の他端４１２と二次コイル４３のティース２２側の一端４３１とを電気的に接続する。接続線４０６と接続線４０７は、シャフト１２の径方向外側において二回交差するよう設けられている。具体的には、図６に示すように、接続線４０６は、シャフト１２のティース２２側を通るよう設けられている一方、接続線４０７は、シャフト１２のティース２４側を通るよう設けられている。
【００５５】
また、二次コイル４２、４４は、接続線４０８、４０９とともに閉回路４８９を形成する。接続線４０８は、二次コイル４２のティース２１側の一端４２１と二次コイル４４のティース２１側の他端４４２とを電気的に接続する。接続線４０９は、二次コイル４２のティース２３側の他端４２２と二次コイル４４のティース２３側の一端４４１とを電気的に接続する。接続線４０８と接続線４０９は、シャフト１２の径方向外側において二回交差するよう設けられている。具体的には、図６に示すように、接続線４０８は、シャフト１２のティース２３側を通るよう設けられている一方、接続線４０９は、シャフト１２のティース２１側を通るよう設けられている。
【００５６】
モータ３が有する閉回路４６７、４８９は、閉回路４６７、４８９で囲まれる面積が第一実施形態の二次コイル４１、４３から形成される閉回路４１３、及び、二次コイル４２、４４から形成される閉回路４２４で囲まれる面積に比べて小さい。
【００５７】
図７（ａ）に閉回路４６７における二次コイル４１、４３と接続線４０６、４０７との位置関係の模式図を示す。また、図７（ｂ）には、閉回路４６７に対する比較例としてモータ１における閉回路４１３の模式図を示す。
モータ１の閉回路４１３では、図７（ｂ）に示すように、接続線４０１、４０２は、交差することなく二次コイル４１、４３を電気的に接続している。一方、モータ３の閉回路４６７では、図７（ａ）に示すように、接続線４０６、４０７が二回交差するよう設けられているため、接続線４０６、４０７によって囲まれる面積は、接続線４０１、４０２によって囲まれる面積より小さい。これにより、閉回路４６７を貫く磁束密度の時間変化を閉回路４１３を貫く磁束密度の時間変化より小さくすることができる。このことは、モータ３の閉回路４８９についても同様である。したがって、第三実施形態は、第一実施形態と同じ効果を奏するとともに、磁束密度の時間変化によって二次コイル４１、４２、４３、４４に発生する誘導電流の電流値を小さくし、閉回路４６７、４８９を流れる電流をさらに小さくすることができる。
【００５８】
（第四実施形態）
次に、本発明の第四実施形態による回転電機を図８に基づいて説明する。第四実施形態は、一つのティースに設けられる二次コイルの数、磁石の数、及び、二次コイルが形成する閉回路の構成が第一実施形態と異なる。なお、第一実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００５９】
第四実施形態によるモータ４は、ハウジング１１、磁石１５１、１５２、１６１、１６２、シャフト１２、整流子１３、ブラシ１７、１８、ティース２１、２２、２３、２４、一次コイル３１、３２、３３、３４、二次コイル８１、８２、８３、８４、８５、８６、８７、８８、接続線８０１、８０２、８０３、８０４などから構成されている。
【００６０】
磁石１５１、１５２と磁石１６１、１６２とは、磁極が異なる磁石である。モータ４では、磁石１５１、１６１、１５２、１６２がこの順にハウジング１１の内壁に設けられる。モータ４では、磁石１５１、１５２の径方向内側をＮ極とするよう設けられている。また、磁石１６１、１６２の径方向内側をＳ極となるよう設けられている。これにより、一対の磁石１５１、１６１及び一対の磁石１５２、１６２は、ハウジング１１内においてシャフト１２の回転軸に対して略垂直に通る磁界を形成する。
【００６１】
二次コイル８１、８２、８３、８４、８５、８６、８７、８８は、ニクロムの線材から形成される。
二次コイル８１、８２は、一次コイル３１の径方向外側にシャフト１２から離れるに従って反時計回りに巻回されている。二次コイル８３、８４は、一次コイル３２の径方向外側にシャフト１２から離れるに従って反時計回りに巻回されている。二次コイル８５、８６は、一次コイル３３の径方向外側にシャフト１２から離れるに従って反時計回りに巻回されている。二次コイル８７、８８は、一次コイル３４の径方向外側にシャフト１２から離れるに従って反時計回りに巻回されている。二次コイル８１、８２、８３、８４、８５、８６、８７、８８は、整流子１３、ブラシ１７、１８、一次コイル３１、３２、３３、３４などと電気的に切断されている。
【００６２】
二次コイル８１と二次コイル８４とは、二本の接続線８０１によって電気的に接続されている。すなわち、二次コイル８１、二次コイル８４、及び、接続線８０１は、閉回路を形成している。
二次コイル８３と二次コイル８６とは、二本の接続線８０２によって電気的に接続されている。すなわち、二次コイル８３、二次コイル８６、及び、接続線８０２は、閉回路を形成している。
二次コイル８５と二次コイル８８とは、二本の接続線８０３によって電気的に接続されている。すなわち、二次コイル８５、二次コイル８８、及び、接続線８０３は、閉回路を形成している。
二次コイル８７と二次コイル８２とは、二本の接続線８０４によって電気的に接続されている。すなわち、二次コイル８７、二次コイル８２、及び、接続線８０４は、閉回路を形成している。
【００６３】
モータ４では、第一実施形態と異なり、一対の磁石を二組有している。また、モータ４では、一つのティースに二つの二次コイルが巻回されている。このとき、隣り合うティースに設けられている二次コイルどうしを接続線によって電気的に接続し閉回路を形成する。当該閉回路では、閉回路を形成する二つの二次コイルのうち一の二次コイルに発生する誘導電流と当該二つの二次コイルのうち他の二次コイルに発生する誘導電流とが逆方向に流れるため、誘導電流は弱め合う。したがって、第四実施形態は第一実施形態と同じ効果を奏する。
【００６４】
（第五実施形態）
次に、本発明の第五実施形態による回転電機を図９に基づいて説明する。第五実施形態は、二次コイルが形成する閉回路の構成が第二実施形態と異なる。なお、第二実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００６５】
第五実施形態による「回転電機」としてのモータ５は、ハウジング１１、磁石１５１、１６１、シャフト１２、整流子１３、ブラシ１７、１８、ティース５１、５２、５３、５４、５５、一次コイル６１、６２、６３、６４、６５、「アーク放電吸収部」としての二次コイル９１、９２、９３、９４、９５、接続線９０１、９０２、９０３、９０４、９０５などから構成されている。
【００６６】
二次コイル９１、９２、９３、９４、９５は、ニクロムの線材から形成される。二次コイル９１、９２、９３、９４、９５は、図９に示すように、それぞれ一次コイル６１、６２、６３、６４、６５の径方向外側に巻回される。二次コイル９１、９２、９３、９４、９５は、整流子１３、ブラシ１７、１８、一次コイル６１、６２、６３、６４、６５などと電気的に切断されている。
【００６７】
二次コイル９１、９２、９３、９４、９５は、シャフト１２から径外方向にみたとき、シャフト１２から離れるに従って反時計回りに巻回されている。
二次コイル９１の一端９１１と二次コイル９３の他端９３２とは、接続線９０１によって電気的に接続されている。二次コイル９２の一端９２１と二次コイル９４の他端９４２とは、接続線９０２によって電気的に接続されている。二次コイル９３の一端９３１と二次コイル９５の他端９５２とは、接続線９０３によって電気的に接続されている。二次コイル９４の一端９４１と二次コイル９１の他端９１２とは、接続線９０４によって電気的に接続されている。二次コイル９５の一端９５１と二次コイル９２の他端９２２とは、接続線９０５によって電気的に接続されている。
【００６８】
モータ５では、二次コイル９１、９２、９３、９４、９５は、直列に接続され、一つの閉回路９０を形成している。二次コイル９１、９２、９３、９４、９５に発生する誘導電流は、磁石１５１、１６１に対する相対位置によって閉回路９０において流れる方向が変化する。例えば、図９の状態では、二次コイル９１、９２、９５に発生する誘導電流は、シャフト１２からみて反時計回りに流れる。また、二次コイル９３、９４に発生する誘導電流は、シャフト１２からみて時計回りに流れる。すなわち、閉回路９０では、二次コイル９１、９２、９５に発生する誘導電流と二次コイル９３、９４に発生する誘導電流とが逆方向に流れる。これにより、誘導電流は弱め合う。したがって、第五実施形態は、第二実施形態の効果を奏する。
【００６９】
（第六実施形態）
次に、本発明の第六実施形態による回転電機を図１０に基づいて説明する。第六実施形態は、一つのティースに設けられる二次コイルの数、及び、二次コイルが形成する閉回路の構成が第二実施形態と異なる。なお、第二実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００７０】
第六実施形態による「回転電機」としてのモータ６は、ハウジング１１、磁石１５１、１６１、シャフト１２、整流子１３、ブラシ１７、１８、ティース５１、５２、５３、５４、５５、一次コイル６１、６２、６３、６４、６５、「アーク放電吸収部」としての二次コイル１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７，１０５、１０９、１１０、接続線１００１、１００２、１００３、１００４、１００５などから構成されている。
【００７１】
二次コイル１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７，１０５、１０９、１１０は、ニクロムの線材から形成される。
二次コイル１０１、１０２は、一次コイル６１の径方向外側にシャフト１２から離れるに従って反時計回りに巻回されている。二次コイル１０３、１０４は、一次コイル６２の径方向外側にシャフト１２から離れるに従って反時計回りに巻回されている。二次コイル１０５、１０６は、一次コイル６３の径方向外側にシャフト１２から離れるに従って反時計回りに巻回されている。二次コイル１０７、１０８は、一次コイル６４の径方向外側にシャフト１２から離れるに従って反時計回りに巻回されている。二次コイル１０９、１１０は、一次コイル６５の径方向外側にシャフト１２から離れるに従って反時計回りに巻回されている。二次コイル１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７，１０５、１０９、１１０は、整流子１３、ブラシ１７、１８、一次コイル６１、６２、６３、６４、６５などと電気的に切断されている。
【００７２】
二次コイル１０１と二次コイル１０６とは、二本の接続線１００１によって電気的に接続し閉回路を形成している。二次コイル１０３と二次コイル１０８とは、二本の接続線１００２によって電気的に接続し閉回路を形成している。二次コイル１０５と二次コイル１１０とは、二本の接続線１００３によって電気的に接続し閉回路を形成している。二次コイル１０７と二次コイル１０２とは、二本の接続線１００４によって電気的に接続し閉回路を形成している。二次コイル１０９と二次コイル１０４とは、二本の接続線１００５によって電気的に接続し閉回路を形成している。
【００７３】
モータ６は、五本のティース５１、５２、５３、５４、５５、及び、磁極が異なる一対の磁石１５１、１６１を備えており、磁石１５１と磁石１６１とはシャフト１２の回転軸を挟むよう設けられている。二次コイル１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０５、１０９、１１０のそれぞれは、当該二次コイルが巻回されているティースに隣り合うティースとは異なるティースであって、シャフト１２の回転軸上の点からみて当該二次コイルが巻回されているティースの反対側に位置するティースに巻回されている他の二次コイルと電気的に接続している。これにより、一つの閉回路を形成する二つの二次コイルのそれぞれには逆向きに誘導電流が流れるとき、二つの二次コイルのうちの一の二次コイルに発生する誘導電流と他の二次コイルに発生する誘導電流とが弱め合う。したがって、第六実施形態は、第二実施形態と同じ効果を奏する。
【００７４】
（他の実施形態）
上述の実施形態では、電力が供給されると回転トルクを発生するモータについて説明した。しかしながら、本発明を適用可能な技術はこれに限定されない。回転トルクが入力されると発電する発電機であってもよい。
【００７５】
上述の実施形態では、「アーク放電吸収部」として二次コイルを用いるとした。しかしながら、アーク放電吸収部はこれに限定されない。シート状の導電体を巻いたものであってもよいし、一次コイルの近傍に設けられる直線状の導体であってもよい。また、線材やシート状の導電体の場合、一巻きされていなくてもよい。磁束密度の時間変化に応じて誘導電流が流れる構成であればよい。
【００７６】
第一、三実施形態では、モータには、磁極が異なる一対の磁石、四本のティース、四個の一次コイル、及び、四個の二次コイルが設けられるとした。また、第二、五実施形態では、モータには、磁極が異なる一対の磁石、五本のティース、五個の一次コイル、及び、五個の二次コイルが設けられるとした。第四実施形態では、モータには、磁極が異なる二対の磁石、四本のティース、四個の一次コイル、及び、八個の二次コイルが設けられるとした。第六実施形態では、モータには、磁極が異なる一対の磁石、五本のティース、五個の一次コイル、及び、十個の二次コイルが設けられるとした。しかしながら、磁石の数、ティースの数、及び、二次コイルの数はこれに限定されない。
【００７７】
第二、四、五、六実施形態が備える二次コイルを接続する接続線は、第三実施形態のように、交差するよう設けられてもよい。
【００７８】
上述の実施形態では、一つの一次コイルに対して一つの二次コイルが巻回されるとした。しかしながら、複数の一次コイルに対して一つの二次コイルが巻回されてもよい。また、第四、六実施形態にように、一つの一次コイルに複数の二次コイルが巻回されてもよい。
【００７９】
上述の実施形態では、一つの一次コイルは、一つのティースに巻回される集中巻であるとした。しかしながら、一次コイルの巻回方法はこれに限定されない。一つの一次コイルが二つ以上のティースに巻回される分布巻であっても良い。
【００８０】
以上、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【００８１】
１、２、３、４、５・・・モータ（回転電機）
１５１、１５２、１６１、１６２・・・磁石（磁界形成部）
１２・・・シャフト
２１、２２、２３、２４、５１、５２、５３、５４、５５・・・ティース
４１、４２、４３、４４、７１、７２、７３、７４、７５、８１、８２、８３、８４、９１、９２、９３、９４、９５、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１０・・・二次コイル（アーク放電吸収部）
４０１、４０２、４０３、４０４、７０１、７０２、７０３、７０４、７０５、８０１、８０２、８０３、８０４、９０１、９０２、９０３、９０４、９０５、１００１、１００２、１００３、１００４、１００５・・・接続線
【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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