(57)【要約】  １０極１２スロットの永久磁石同期電動機（１００）であって、複数のティースを備え、同相のコイル（６Ｕ１，６Ｕ２）が隣り合って巻かれる隣接した２つのティースの内、回転子２の回転方向の手前側に配置された第１のティース（１ｂＵ１）は、巻線部（１ｂ１）の回転方向幅が、回転子２の回転方向の奥側に配置された第２のティース（１ｂＵ２）の巻線部（１ｂ１）の回転方向幅よりも狭く形成されている。この構成により、第１のティース（１ｂＵ１）の巻線部（１ｂ１）における鉄損の増加を抑えながら第１のティース（１ｂＵ１）に巻かれるコイル（６Ｕ１）の周長を短くすることができる。
2016203578.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状のヨークと、前記ヨークの内側で前記ヨークの周方向に離間して配列される複数のティースと、を備えた固定子コアと、  前記固定子コアの内側に配置される回転子と、  を備え、  前記複数のティースの各々は、コイルが巻かれる部分を有し、  前記複数のティースは６つのティース群を含み、  前記６つのティース群の各々は、同相のコイルが巻かれ、前記回転子の回転方向の順に配置された前記６つのティース群の各々の第１のティースおよび第２のティースを含み、  前記第１のティースの前記部分の幅は、前記第２のティースの前記部分の幅よりも狭い１０極１２スロットの永久磁石同期電動機。
【請求項２】
前記第１のティースの先端部の径方向幅は、前記第２のティースの先端部の径方向幅よりも狭い請求項１に記載の永久磁石同期電動機。
【請求項３】
前記第１のティースに巻かれるコイルの巻線方向は、前記第２のティースに巻かれるコイルの巻線方向とは逆向きである請求項１または請求項２に記載の永久磁石同期電動機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、回転子に設けられた永久磁石による磁界と固定子に巻かれたコイルに流れる電流による磁界とを利用して回転子を回転させる永久磁石同期電動機に関する。
【背景技術】
【０００２】  特許文献１に示される従来の同期電動機は、組立て作業の容易化を図るため、トロイダル巻線が施された複数のティースを固定子に不等ピッチで設け、ティースの形状を交互に異ならせ、複数のティースの内、回転方向幅が大きなティースに固定用の穴を設けている。特許文献２に示される従来の同期電動機は、磁極数とスロット数との関係が８極１２スロットとされ、環状のコアバックに幅の異なるティースが回転方向に交互に配列されている。特許文献３に示される従来の同期電動機は、トルクリップルとコギングトルクとを低減する目的で、複数のティースのうち、１相または２相を形成するティースの形状を、当該相以外の相を形成するティースの形状とは異なる形の固定子を用いている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３２５３８６号公報
【特許文献２】特開２００１−３２７１３５号公報
【特許文献３】特開２００６−３１１７３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  コイルが集中巻で巻かれる１０極１２スロットの永久磁石同期電動機では、１つの相を構成する４つのコイルが２つの組に分けられ、各々の組を構成する２つのコイルは、隣接する２つのティースの巻線部に各々巻かれている。そしてこのように構成された永久磁石同期電動機では、回転子の回転方向に対して、１つの相の構成する隣接する２つのティースの内、回転子の回転方向の手前側に位置するティースで発生する鉄損は、回転子の回転方向の奥側に位置するティースで発生する鉄損よりも小さくなる。すなわち、同相を構成する隣接する２つのティースの各々の鉄損は均一に発生していないことになる。このように１０極１２スロットの永久磁石同期電動機では１つの相を構成する隣接した１組のティースの各々に発生する鉄損に違いがある。ところが特許文献１から３に示される従来技術は、ティースの鉄損と形状に着目して更なる電動機効率の向上を図るものではない。【０００５】  本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、更なる電動機効率の向上を図る永久磁石同期電動機を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る１０極１２スロットの永久磁石同期電動機は、環状のヨークと、前記ヨークの内側で前記ヨークの周方向に離間して配列される複数のティースと、を備えた固定子コアと、前記固定子コアの内側に配置される回転子と、を備え、前記複数のティースの各々は、コイルが巻かれる部分を有し、前記複数のティースは６つのティース群を含み、前記６つのティース群の各々は、同相のコイルが巻かれ、前記回転子の回転方向の順に配置された前記６つのティース群の各々の第１のティースおよび第２のティースを含み、前記第１のティースの前記部分の幅は、前記第２のティースの前記部分の幅よりも狭い。
【発明の効果】
【０００７】  本発明に係る永久磁石同期電動機は、更なる電動機効率の向上を図ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る永久磁石同期電動機の横断面図
【図２】図１に示す永久磁石同期電動機の要部拡大図
【図３】Ｕ相を構成する１組のコイルの各々に発生する誘起電圧の波形と、これらの誘起電圧を合成した合成誘起電圧の波形とを示す図
【図４】ティースの各部に発生する鉄損を電磁界解析によって求めて比較した結果を示す図
【図５】本発明の実施の形態２に係る永久磁石同期電動機の要部拡大図
【図６】ティース全体で発生する鉄損に対するティースの各部に発生する鉄損の割合を表す図
【発明を実施するための形態】
【０００９】  以下に、本発明の実施の形態に係る永久磁石同期電動機を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１０】実施の形態１．  図１は本発明の実施の形態１に係る永久磁石同期電動機の横断面図、図２は図１に示す永久磁石同期電動機の要部拡大図である。永久磁石同期電動機１００は、固定子１と固定子１の径方向内側に隙間４を介して配置される回転子２とを備える。
【００１１】  回転子２は、電磁鋼板を積層して成りシャフト３に固定された環状の回転子コア２ａと、回転子コア２ａの外周部に配置された１０個の永久磁石２ｂとを備える。１０個の永久磁石２ｂは、隣接する永久磁石２ｂ同士の極性が異なるように回転方向に交互に配置され、Ｎ極とＳ極の５極対を形成する。「回転方向」とは回転子２の回転する方向をいう。複数の永久磁石２ｂの各々は、希土類磁石またはフェライト磁石である。
【００１２】  なお図示例の回転子２は永久磁石２ｂが回転子コア２ａの外周部に配置された表面磁石（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｍａｇｎｅｔ：ＳＰＭ）型の回転子であるが、ＳＰＭ型以外の回転子、例えば回転子コア２ａに永久磁石２ｂを埋め込んだ永久磁石埋込（Ｉｎｔｅｒｉｏｒ  Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｍａｇｎｅｔ：ＩＰＭ）型の回転子でもよい。ＩＰＭ型回転子の場合、回転子コアに形成された磁石挿入穴に永久磁石が圧入により挿入され、または接着剤が塗布されることにより、永久磁石が回転子コアに固定される。また回転子コア２ａは、電磁鋼板を積層したものに限定されず、鋼材を加工した一体型コア、樹脂と鉄粉を混ぜたものを固めた樹脂コア、または磁性粉を加圧成形した圧粉コアでもよく、コアの種類は目的と用途によって使い分けられる。
【００１３】  固定子１は、環状のヨーク１ａと、ヨーク１ａの径方向内側に配置され、回転方向に等間隔に配置され、ヨーク１ａの中心に向けて伸びる複数のティース１ｂと、複数のティース１ｂの各々に巻かれるコイル６とで構成される。固定子１を構成するヨーク１ａと複数のティース１ｂは、電磁鋼板母材から打ち抜かれた複数のコア片を積層して形成される。
【００１４】  複数のティース１ｂの各々は、ヨーク１ａの内周面から固定子１の中心に向けて伸び、コイル６が集中巻で巻かれる巻線部１ｂ１と、巻線部１ｂ１の径方向内側に形成され、巻線部１ｂ１に対して固定子１の回転方向両側に突出するつば状または傘状の先端部１ｂ２とで構成されている。巻線部１ｂ１は、固定子１の径方向と直交する方向における幅が一定である。すなわち、巻線部１ｂ１は、固定子１の径方向外側から径方向内側に向かって一定の幅である。先端部１ｂ２は回転方向に対称な形状である。このように、先端部１ｂ２をつば状または傘状とすることで、回転子２の永久磁石２ｂの磁力を有効にティース１ｂに鎖交させ、トルクを向上可能な構造となっている。
【００１５】  固定子１には、隣接する２つのティース１ｂで囲まれる部分にスロット５が形成され、１２個のスロット５が設けられている。そのため永久磁石同期電動機１００では、磁極数とスロット数との関係が１０極１２スロットとされる。また永久磁石同期電動機１００では、１２個のティース１ｂに３相を構成するコイル６が集中巻で施されている。これらのコイル６は、Ｕ相、Ｖ相、およびＷ相の内の１相を構成する４つのコイル６が２つの組に分けられ、各々の組を構成する２つのコイル６は、隣接する２つのティース１ｂの巻線部に各々巻かれているものとする。
【００１６】  具体的には、Ｕ相を構成する４つのコイル６が２つの組に分けられ、一方の組を構成する２つのコイル６Ｕ１およびコイル６Ｕ２が隣接する２つのティース１ｂの巻線部１ｂ１の各々に巻かれ、他方の組を構成する２つのコイル６Ｕ３およびコイル６Ｕ４が隣接する２つのティース１ｂの巻線部１ｂ１の各々に巻かれる。コイル６Ｕ２の巻線方向はコイル６Ｕ１の巻線方向とは逆向きであり、コイル６Ｕ４の巻線方向はコイル６Ｕ３の巻線方向とは逆向きである。
【００１７】  Ｖ相を構成する４つのコイル６が２つの組に分けられ、一方の組を構成する２つのコイル６Ｖ１およびコイル６Ｖ２が隣接する２つのティース１ｂの巻線部１ｂ１の各々に巻かれ、他方の組を構成する２つのコイル６Ｖ３およびコイル６Ｖ４が隣接する２つのティース１ｂの巻線部１ｂ１の各々に巻かれる。コイル６Ｖ２の巻線方向はコイル６Ｖ１の巻線方向とは逆向きであり、コイル６Ｖ４の巻線方向はコイル６Ｖ３の巻線方向とは逆向きである。
【００１８】  Ｗ相を構成する４つのコイル６が２つの組に分けられ、一方の組を構成する２つのコイル６Ｗ１およびコイル６Ｗ２が隣接する２つのティース１ｂの巻線部１ｂ１の各々に巻かれ、他方の組を構成する２つの６Ｗ３およびコイル６Ｗ４が隣接する２つのティース１ｂの巻線部１ｂ１の各々に巻かれる。コイル６Ｗ２の巻線方向はコイル６Ｗ１の巻線方向とは逆向きであり、コイル６Ｗ４の巻線方向はコイル６Ｗ３の巻線方向とは逆向きである。
【００１９】  図２にはＵ相を構成する４つのコイル６の内、一方のコイル６の組であるコイル６Ｕ１およびコイル６Ｕ２が示される。図２では、回転子２が反時計回りに回転しているものとし、コイル６Ｕ１，６Ｕ２が巻かれる隣接した２つのティースの内、回転子２の回転方向の手前側に配置された第１のティース１ｂを「ティース１ｂＵ１」、回転子２の回転方向の奥側に配置された第２のティース１ｂを「ティース１ｂＵ２」と称する。前述したように複数のティース１ｂの各々は、回転方向に等間隔に配置されているため、図２に示すように固定子１の軸心Ａを中心として機械角で３０°毎に配置されている。
【００２０】  このように構成された永久磁石同期電動機１００において回転子２が回転すると、ティース１ｂＵ１に巻かれたコイル６Ｕ１に発生する誘起電圧とティース１ｂＵ２に巻かれたコイル６Ｕ２に発生する誘起電圧との間には、位相差が生じる。この位相差に着目して本実施の形態に係る固定子１では、ティース１ｂＵ１の巻線部１ｂ１の回転方向幅Ｗ１がティース１ｂＵ２の巻線部１ｂ１の回転方向幅Ｗ２よりも狭く形成されている。図１に示すコイル６Ｕ３およびコイル６Ｕ４が巻かれた隣接する２つのティース１ｂの各々の巻線部１ｂ１の回転方向幅も同様の関係性を有する。また、コイル６Ｖ１およびコイル６Ｖ２が巻かれた隣接する２つのティース１ｂの各々の巻線部１ｂ１の回転方向幅も同様の関係性を有し、コイル６Ｖ３およびコイル６Ｖ４が巻かれた隣接する２つのティース１ｂの各々の巻線部１ｂ１の回転方向幅も同様の関係性を有し、コイル６Ｗ１およびコイル６Ｗ２が巻かれた隣接する２つのティース１ｂの各々の巻線部１ｂ１の回転方向幅も同様の関係性を有し、コイル６Ｗ３およびコイル６Ｗ４が巻かれた隣接する２つのティース１ｂの各々の巻線部１ｂ１の回転方向幅も同様の関係性を有する。
【００２１】  同相を構成する隣接する２つのティース１ｂの各々の巻線部１ｂ１の回転方向幅が異なる理由を以下に説明する。
【００２２】  まず、１つの相における合成誘起電圧と、１つの相を構成する１組のコイルの各々に発生する誘起電圧との位相差に関して説明する。各々のティース１ｂは、図２に示すように固定子１の軸心Ａを中心として機械角で３０°毎に配置されている。機械角３０°は３６０°を１２で除した値に等しい。従って、磁極数が１０極の回転子２が回転するとき、隣接する２つのティース１ｂの各々に巻かれたコイル６が同方向に巻かれているとき、個々のコイル６に発生する誘起電圧には電気角１５０°の位相差が生じている。電気角１５０°は機械角３０°に５極対を掛け合わせた値に等しい。
【００２３】  回転子２が回転することにより、複数の磁極の内、図２の符号Ｂで示す永久磁石２ｂが、ティース１ｂＵ２を通過することでコイル６Ｕ２に発生する誘起電圧の位相は、ティース１ｂＵ１を通過することでコイル６Ｕ１に発生する誘起電圧の位相に対して、電気角で１５０°遅れとなる。
【００２４】  これに対して、コイル６Ｕ１とコイル６Ｕ２との一方の巻線方向を他方の巻線方向とは逆向きにした場合、誘起電圧の値は正負が反転する。従って、符号Ｂで示す永久磁石２ｂが、ティース１ｂＵ１を通過することでコイル６Ｕ１に発生する誘起電圧の位相は、ティース１ｂＵ２を通過することでコイル６Ｕ２に発生する誘起電圧の位相に対して、電気角で３０°遅れとなる。すなわち誘起電圧の位相差は電気角で−３０°である。この値は１５０°に−１８０°を加算した値に等しい。
【００２５】  このように１０極１２スロットの永久磁石同期電動機１００では、同相を構成する１組のコイル６の各々に発生する誘起電圧の位相差が近い値となるため、これらを同相の巻線として扱っている。
【００２６】  図３はＵ相を構成する１組のコイルの各々に発生する誘起電圧の波形と、これらの誘起電圧を合成した合成誘起電圧の波形とを示す図である。永久磁石同期電動機においてトルクを発生させるには、各相に発生する誘起電圧に同期した正弦波状の電流を、対応する相のコイルに通電する必要がある。発生するトルクは、相の誘起電圧の位相とコイルに通電する相電流の位相とによって変化し、永久磁石を回転子表面に配置する表面配置型の回転子を有する永久磁石同期電動機の場合、誘起電圧の位相とコイルに通電する相電流の位相とが一致するときに同一電流で最も大きなトルクを発生させることができる。
【００２７】  図３に示すＵ相合成誘起電圧の値は、図２に示すティース１ｂＵ１に巻かれるコイル６Ｕ１に発生する誘起電圧とティース１ｂＵ２に巻かれるコイル６Ｕ２に発生する誘起電圧とを合成した値に等しい。Ｕ相合成誘起電圧の位相は、コイル６Ｕ１とコイル６Ｕ２とに通電される相電流の位相と一致しているものとする。コイル６Ｕ１に発生する誘起電圧の位相は、Ｕ相合成誘起電圧に対して、電気角で１５°の遅れとなり、コイル６Ｕ２に発生する誘起電圧の位相は、Ｕ相合成誘起電圧に対して、電気角で１５°の進みとなる。
【００２８】  次に、誘起電圧の位相とコイルに通電する相電流の位相と固定子鉄心に発生する鉄損との関係性を説明する。
【００２９】  固定子鉄心に発生する鉄損は、固定子鉄心の磁束密度が高くなるに従って大きくなる傾向がある。永久磁石同期電動機に出力トルクを発生させるため固定子のコイルに電流を通電すると、永久磁石から発生する磁束にコイルから発生する磁束が加わるため、固定子鉄心の磁束密度が高まり、鉄損が増加する。このとき、誘起電圧に対して相電流が遅れ位相になると、コイルから発生する磁束は鉄心内の磁束密度を強める方向に作用し、誘起電圧に対して相電流が進み位相となると、コイルから発生する磁束は鉄心内の磁束密度を弱める方向に作用する。そのため、誘起電圧に対して相電流の位相が遅れると、鉄損は増加する傾向を示し、誘起電圧に対して相電流の位相が進むと、鉄損は減少する傾向を示す。このように１０極１２スロットの永久磁石同期電動機の固定子鉄心においては、相電流の位相の進みと遅れの現象が同時に生じているため、図２に示すように回転子２が回転するとき、Ｕ相を構成する隣接する２つのティースの内、第１のティース１ｂＵ１で発生する鉄損は、第２のティース１ｂＵ２で発生する鉄損よりも小さくなる。すなわち、同相を構成する隣接する２つのティースの各々の鉄損は均一に発生していないことになる。
【００３０】  本願の発明者は、このような同相を構成する隣接した２つのティースの各々に発生する鉄損の違いに着目し、同相を構成する隣接した２つのティースの内、図２に示すように第１のティース１ｂＵ１の巻線部１ｂ１の回転方向幅Ｗ１を、第２のティース１ｂＵ２の巻線部１ｂ１の回転方向幅Ｗ２よりも狭くすることにより、第１のティース１ｂＵ１の巻線部１ｂ１に巻かれるコイル６の周長を短して、相対的にコイルの銅損を低下させてモータ効率を向上させることができ永久磁石同期電動機１００を導き出すに至った。
【００３１】  図４はティースの各部に発生する鉄損を電磁界解析によって求めて比較した結果を示す図である。横軸は電動機で発生する出力トルクを表し、縦軸は鉄損比を表す。鉄損比は、同相を構成する隣接するティースの内、回転子の回転方向の奥側に配置された第２のティースの鉄損に対する、回転子の回転方向の手前側に配置された第１のティースの鉄損の割合を表す。ここでは説明を簡単化するため図２に示すティース１ｂＵ１を第１のティース、ティース１ｂＵ２を第２のティースと仮定する。（１）の鉄損比は、ヨーク１ａの全体の内、ティース１ｂＵ２が設けられた部分であるヨーク部１ａ１の鉄損に対するティース１ｂＵ１が設けられた部分であるヨーク部１ａ１の鉄損の割合である。（２）の鉄損比は、ティース１ｂＵ２の先端部１ｂ２の鉄損に対するティース１ｂＵ１の先端部１ｂ２の鉄損の割合である。（３）の鉄損比は、ティース１ｂＵ２の巻線部１ｂ１の鉄損に対するティース１ｂＵ１の巻線部１ｂ１の鉄損の割合である。（４）の鉄損比は、（１）から（３）までの鉄損比の平均値、すなわちティース１ｂＵ２全体の鉄損に対するティース１ｂＵ１全体の鉄損の割合である。無負荷回転時、すなわちコイルに電流が通電されない状態では鉄損に差は無いが、コイルに電流を通電して出力トルクが高まるに従い、図４に示すように（１）から（４）の各々の鉄損比が小さくなる傾向を示す。
【００３２】  ここで鉄心の磁束密度は、鉄心中の磁路の断面積が縮小するに従って上昇するため、これにより鉄損も増加する。一般的に鉄心材料で発生する鉄損は、ヒステリシス損の場合、磁束密度の１．６乗に比例して増加するとされている。そのためヨーク部１ａ１の径方向幅と巻線部１ｂ１の回転方向幅と先端部１ｂ２の径方向幅とを各々同じ寸法だけ縮小して磁路を狭くした場合、磁束密度の増加の度合いが最も低い鉄心部は、ヨーク部１ａ１と巻線部１ｂ１と先端部１ｂ２との内、巻線部１ｂ１である。本実施の形態１の永久磁石同期電動機は、磁束密度の増加の度合いが最も低い巻線部１ｂ１に着目し、図２に示すように第１のティース１ｂＵ１の巻線部１ｂ１の回転方向幅Ｗ１が、第２のティース１ｂＵ２の巻線部１ｂ１の回転方向幅Ｗ２より狭く形成されている。これにより鉄損の増加を抑えながら、第１のティース１ｂＵ１の巻線部１ｂ１に巻かれるコイル６Ｕ１の周長を、第２のティース１ｂＵ２の巻線部１ｂ１に巻かれるコイル６Ｕ２よりも短くすることが可能となる。
【００３３】  前述した特許文献１に示す従来技術では、異なる形状のティースが交互に配置されているがトロイダルコイル型の同期電動機であり、コイルの周長が削減できる形態となっていないため、本発明とは構成および効果が異なる。また特許文献１にはティースの形状と鉄損との関係性に関しても記述されていない。特許文献２に示す従来技術では、同相を構成する各巻線に発生する誘起電圧に位相差が生じないため本発明と同様の効果は得られない。特許文献３に示す従来技術は、誘起電圧と通電電流の位相差に着目して形状の異なるティースを配置しているものではなく、本発明と同様の効果は得られない。
【００３４】  以上に説明したように本実施の形態に係る１０極１２スロットの永久磁石同期電動機は、環状のヨークと、ヨークの内側でヨークの周方向に離間して配列される複数のティースと、を備えた固定子コアと、固定子コアの内側に配置される回転子と、を備え、複数のティースの各々は、コイルが巻かれる部分を有し、複数のティースは６つのティース群を含み、６つのティース群の各々は、同相のコイルが巻かれ、回転子の回転方向の順に配置された６つのティース群の各々の第１のティースおよび第２のティースを含み、第１のティースの部分の幅は、第２のティースの部分の幅よりも狭く形成されている。この構成により、第１のティースの巻線部における鉄損の増加を抑えながら第１のティースに巻かれるコイルの周長を短くすることができる。その結果、巻線部に巻かれるコイルの周長が短くなり、コイルの周長が短くなった分の銅損が低減されるため、電動機効率の向上を図ることができ、またコイルの使用量が抑制されるため、製造コストの低減を図ることができる。
【００３５】実施の形態２．  図５は本発明の実施の形態２に係る永久磁石同期電動機の要部拡大図である。実施の形態２では、実施の形態１と同一部分に同一符号を付してその説明を省略し、異なる部分についてのみ述べる。実施の形態２に係る永久磁石同期電動機１００Ａでは、第１のティース１ｂＵ１の先端部１ｂ２の径方向の厚みＴ１が、第２のティース１ｂＵ２の先端部１ｂ２の径方向の厚みＴ２よりも薄く形成されている。厚みＴ１は、第１のティース１ｂＵ１の巻線部１ｂ１と先端部１ｂ２との付根部１ｂ３から回転子対向面１ｂ４までの径方向幅に等しい。厚みＴ２は、第２のティース１ｂＵ２の巻線部１ｂ１と先端部１ｂ２との付根部１ｂ３から回転子対向面１ｂ４までの径方向幅に等しい。
【００３６】  図６はティース全体で発生する鉄損に対するティースの各部に発生する鉄損の割合を表す図である。図６に示すように１つのティースを構成するヨーク部１ａ１、巻線部１ｂ１、および先端部１ｂ２の各々で発生する鉄損は、先端部１ｂ２、ヨーク部１ａ１、巻線部１ｂ１の順で大きくなり、先端部１ｂ２で発生する鉄損が最も少ない。また図４に示すように、出力トルクの上昇に対して（２）の先端部１ｂ２の鉄損比は（３）の巻線部１ｂ１の鉄損比よりも低い値となる。従って、図５に示す第１のティース１ｂＵ１の先端部１ｂ２の径方向の厚みＴ１を小さくした場合におけるティース全体で発生する鉄損の増加の度合いは、巻線部１ｂ２の周方向幅を小さくした場合におけるティース全体で発生する鉄損の増加の度合いよりも低く抑えることができる。第１のティース１ｂＵ１の先端部１ｂ２の径方向の厚みＴ１を小さくすることにより、巻線部１ｂ１の径方向の長さが相対的に長くなり、スロットの断面積を拡大することができる。また第１のティース１ｂＵ１の巻線部１ｂ１の径方向の長さが長くなることにより、巻線部１ｂ１の回転方向側面１ｂ１１の断面積が増加する。そのため、第１のティース１ｂＵ１の巻線部１ｂ１に巻かれるコイル６Ｕ１全体の内、回転方向側面１ｂ１１に接する部分が増加し、実施の形態１に比べてコイルの周長をより短くすることができ、コイルの周長が短くなった分の銅損が低減される。その結果、鉄損増加の影響を少なく抑えながら電動機効率のより一層の向上を図ることができ、またコイルの使用量がより一層抑制されるため、製造コストの更なる低減を図ることができる。
【００３７】  以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００３８】  １  固定子、１ａ  ヨーク、１ａ１  ヨーク部、１ｂ  ティース、１ｂ１  巻線部、１ｂ１１  回転方向側面、１ｂ２  先端部、１ｂ３  付根部、１ｂ４  回転子対向面、１ｂＵ１  第１のティース、１ｂＵ２  第２のティース、２  回転子、２ａ  回転子コア、２ｂ  永久磁石、３  シャフト、４  隙間、５  スロット、６，６Ｕ１，６Ｕ２，６Ｕ３，６Ｕ４，６Ｖ１，６Ｖ２，６Ｖ３，６Ｖ４，６Ｗ１，６Ｗ２，６Ｗ３，６Ｗ４  コイル、１００，１００Ａ  永久磁石同期電動機。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成29年5月15日(2017.5.15)
【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】
環状のヨークと、前記ヨークの内側で前記ヨークの周方向に離間して配列される複数のティースと、を備え、
前記複数のティースの各々は、コイルが巻かれる部分を有し、
前記複数のティースは６Ｎ個のティース群を含み、
前記６Ｎ個のティース群の各々は、同相のコイルが巻かれ、回転子の回転方向の順に配置された前記６Ｎ個のティース群の各々の第１のティースおよび第２のティースを含み、
前記第１のティースの前記部分の幅は、前記第２のティースの前記部分の幅よりも狭い１０Ｎ極１２Ｎスロットであり、
前記Ｎは１以上の整数である固定子コア。
【請求項２】
前記第１のティースの先端部の径方向幅は、前記第２のティースの先端部の径方向幅よりも狭い請求項１に記載の固定子コア。
【請求項３】
前記第１のティースに巻かれるコイルの巻線方向は、前記第２のティースに巻かれるコイルの巻線方向とは逆向きである請求項１または請求項２に記載の固定子コア。
【請求項４】
請求項１から請求項３の何れか一項に記載の固定子コアと、前記固定子コアの内側に配置される回転子とを備えた永久磁石同期電動機。
【請求項５】
請求項４に記載の永久磁石同期電動機を備えた空気調和機。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、回転子に設けられた永久磁石による磁界と固定子に巻かれたコイルに流れる電流による磁界とを利用して回転子を回転させる固定子コア、永久磁石同期電動機及び空気調和機に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、更なる電動機効率の向上を図る固定子コア、永久磁石同期電動機及び空気調和機を得ることを目的とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る固定子コアは、環状のヨークと、前記ヨークの内側で前記ヨークの周方向に離間して配列される複数のティースと、を備え、前記複数のティースの各々は、コイルが巻かれる部分を有し、前記複数のティースは６Ｎ個のティース群を含み、前記６Ｎ個のティース群の各々は、同相のコイルが巻かれ、回転子の回転方向の順に配置された前記６Ｎ個のティース群の各々の第１のティースおよび第２のティースを含み、前記第１のティースの前記部分の幅は、前記第２のティースの前記部分の幅よりも狭い１０Ｎ極１２Ｎスロットであり、前記Ｎは１以上の整数である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明に係る固定子コアは、更なる電動機効率の向上を図ることができるという効果を奏する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
以下に、本発明の実施の形態に係る固定子コアを図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【国際調査報告】
2016203578.tif 000009
2016203578.tif 000010
2016203578.tif 000011
2016203578.tif 000012