(57)【要約】【課題】モータまたは発電機のコイル占積率を高めることができ、また突極部からのコイルの抜けを簡単に防止する。【解決手段】例えば３相のＳＲモータのステータコア１に設ける突極部を、相数の倍の整数倍として６極とし、ステータコアに一体形成された３個の一体形成突極部３ｕ・３ｖ・３ｗと、一体形成突極部間にあり溝１ａにて後付けにより配設された３個の後付け突極部４ｕ・４ｖ・４ｗとにより構成する。一体形成突極部にコイルを設けた後に後付け突極部を取り付ける。後付け突極部に密接するような大きさのコイルを装着することができ、簡単に突極部間のスペースをコイルにより埋め尽くしてコイル占積率を高くすることができる。後付け突極部の突出端部に設けたつば部により一体形成突極部に取り付けたコイルを押さえることができ、コイルを容易に抜け止めすることができる。【選択図】　　　図１
2004096820.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータまたは発電機のステータまたはロータに放射状に設けられた突極部が、前記モータの相数の倍の整数倍設けられ、かつ一体形成された複数の一体形成突極部と、前記一体形成突極部間に後付けにより配設された複数の後付け突極部とからなり、
前記一体形成突極部に前記コイルを設けた後に前記後付け突極部が取り付けられていることを特徴とするモータまたは発電機のコイル巻線構造。
【請求項２】
前記モータがＳＲモータであり、前記後付け突極部の突出端部に前記コイルを抜け止めし得るつば部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のモータまたは発電機のコイル巻線構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータまたは発電機のコイル巻線構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ステータコア及びそのステータコア内に受容されるロータコアにそれぞれ半径方向に突設された複数の突極部を有するＳＲモータ（スイッチトリラクタンスモータ）があり、その一例を図１６（ａ）に示す。図のＳＲモータにあっては、円筒状ステータコア２１の内周面に６個の半径方向内向き突極部２１ｕ・２１ｖ・２１ｗが周方向に等ピッチに配設され、それら突極部にはそれぞれコイル２２ｕ・２２ｖ・２２ｗが装着されている。ロータコア２３は、ステータコア２１内に同軸的に受容され、周方向に等ピッチに配設された４個の半径方向外向き突極部２３ａを有している。なお、図のＳＲモータにあっては、上記構成により３相・４極・６スロットのＳＲモータとなっている。
【０００３】
上記したようなＳＲモータのステータコア２１の各突極部２１ｕ・２１ｖ・２１ｗへのコイルの巻線にあっては、巻線機でワイヤを突極部２１ｕ・２１ｖ・２１ｗに巻いてコイル２２ｕ・２２ｖ・２２ｗを形成しようとすると、隣り合うコイル間に巻線機のノズルが巻線時に通過し通る隙間を残さなくてはならず、コイル占積率が低くなってしまう。そのため、例えば、図１３（ｂ）に示されるように、突極部２１ｕ（２１ｖ・２１ｗ）の形状に合わせてコイルを巻いた状態のコイルエレメント２２ｕ（２２ｖ・２２ｗ）を別工程で作製し、そのコイルエレメント２２ｕ（２２ｖ・２２ｗ）を図の矢印に示されるように突極部２１ｕ（２１ｖ・２１ｗ）に嵌装することにより、突極部２１ｕ・２１ｖ・２１ｗに巻線状態のコイル２２ｕ・２２ｖ・２２ｗを装着するようにしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記ＳＲモータのコイル装着にあっては、図１７（ａ）に示されるように突極部２１ｕ（２１ｖ・２１ｗ）の高さに合わせて軸線方向に長いコイル形状とした場合には、隣り合うコイル同士が装着時に互いに干渉しないようにコイル嵌装用の開口幅ｂを設ける必要がある。したがって、各突極部の基端部（ステータコアの内周面側）間に本来存在する広いスペースＳ１を有効に活用していない（スペースＳ１をコイルで埋めることができない）ため、コイル占積率が低いという問題がある。
【０００５】
これは、各突極部の基端部間の広いスペースＳ１を有効に活用しようとして、例えば図１７（ｂ）に示されるように装着状態で上記スペースＳ１を埋めるように大径のコイル形状とした場合には、上記したように隣り合うコイル同士が装着時に互いに干渉しないようにコイル嵌装用の開口幅ｂを設けるためには、図に示されるように軸線方向に低いコイル形状となる。したがって、この場合には、突極部の突出部間にスペースＳ２ができてしまい、上記と同様にコイル占積率が低くなってしまう。なお、このようなコイル占積率低下の問題は、上記したノズルによる巻線においても、巻線時にノズルが通過するスペースを必要とすることから同様である。また、他の種類のモータ（ブラシレスモータやブラシＤＣモータなど）や、発電機においても同様である。
【０００６】
また、ステータコア２１の突極部２１ｕ・２１ｖ・２１ｗに巻線形状のコイルエレメント２２ｕ・２２ｖ・２２ｗを嵌装するため、しまり嵌め状態で装着するようにしてもコイルエレメントが突極部から抜け出る虞がある。そのため、何らかの抜け止め手段を設けなければならないため、製造工程が煩雑化するという問題もあった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決して、コイル占積率を高めることができ、また突極部からのコイルの抜け防止を簡単に行い得ることを実現するために、本発明に於いては、モータまたは発電機のステータまたはロータに放射状に設けられた突極部が、前記モータの相数の倍の整数倍設けられ、かつ一体形成された複数の一体形成突極部と、前記一体形成突極部間に後付けにより配設された複数の後付け突極部とからなり、前記一体形成突極部に前記コイルを設けた後に前記後付け突極部が取り付けられているものとした。
【０００８】
これによれば、ステータに後付け突極部を取り付ける前にあっては、各一体形成突極部にコイルを装着する場合に一体形成突極部間に取り付けられる後付け突極部が邪魔にならないため、後付け突極部に密接するような大きさのコイルを装着することができ、その後、後付け突極部を取り付けることにより、所定数の突極部を有するモータを構成することができる。突極部間をコイルで埋め尽くすことができるため、コイル占積率が高く、全ての突極部にコイルが装着されていなくても、モータにおける発生トルクの低下や、発電機における出力性能が低下することがない。また、太線でコイルを形成することにより熱的に有利となる。
【０００９】
また、前記モータがＳＲモータ（スイッチトリラクタンスモータ）であり、前記後付け突極部の突出端部に前記コイルを抜け止めし得るつば部が設けられていることによれば、後付け突極部を取り付けることにより、一体形成突極部に取り付けたコイルをつば部で押さえることができ、コイルを容易に抜け止めすることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図面に示された具体例に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本発明が適用されたＳＲモータのステータコア１およびロータ２を示す正面図である。図に示されるように、円環状ステータコア１内にロータ２が同軸的に受容されている。ステータコア１の内周面には、６個の突極部３ｕ・３ｖ・３ｗ・４ｕ・４ｖ・４ｗが半径方向内向きかつ周方向に等ピッチにて配設されている。それらの内の３個が、ステータコア１に一体に形成された一体形成突極部３ｕ・３ｖ・３ｗであり、残りの３個が後付けにより設けられた後付け突極部４ｕ・４ｖ・４ｗであり、それぞれ周方向に交互に配設されている。ステータコア１の内周面の各一体形成突極部３ｕ・３ｖ・３ｗ間の中間部には、後付け突極部４ｕ・４ｖ・４ｗを後付け可能にするあり溝１ａが設けられている。
【００１２】
なお、ロータ２には、各突極部３ｕ・３ｖ・３ｗ・４ｕ・４ｖ・４ｗに対向するように半径方向外向きに突設された４極の半径方向外向きの鉄極２ａが設けられている。こようにして、３相・４極・６スロットのＳＲモータが構成されている。
【００１３】
次に、上記ＳＲモータのステータコア１の製作要領について以下に示す。まず図２（ａ）に示されるように、ステータコア１に後付け突極部４ｕ・４ｖ・４ｗを取り付ける前に、一体形成突極部３ｕ・３ｖ・３ｗにコイルエレメント５を装着する。コイルエレメント５は、一体形成突極部３ｕ・３ｖ・３ｗに巻線した形状をなすように別工程で巻線されたものであり、ユニット化されている。そして、その巻線形状のコイルエレメント５を、例えば図の矢印に示されるように一体形成突極部３ｕ・３ｖ・３ｗに嵌装する。
【００１４】
これにより、図２（ｂ）に示されるように、各一体形成突極部３ｕ・３ｖ・３ｗにそれぞれコイルエレメント５が巻線された状態になる。なお、コイルエレメント５と一体形成突極部３ｕ・３ｖ・３ｗとの嵌装状態は、しまりばめ状態であっても良く、抜け落ちない程度のゆるみばめ状態であっても良い。
【００１５】
次に、図３に示されるように、後付け突極部４ｕ・４ｖ・４ｗをステータコア１に取り付ける。なお、後付け突極部４ｕ・４ｖ・４ｗには、上記あり溝１ａに係合する補完的形状のあり６が形成されている。あり６とあり溝１ａとを整合させて、後付け突極部４ｕ・４ｖ・４ｗを図３の矢印に示されるようにステータコア１の軸線方向にスライドさせるようにして、あり６とあり溝１ａとを係合させる。これにより、図１に示されるように、ステータコア１に後付け突極部４ｕ・４ｖ・４ｗが取り付けられる。このようにして、一体形成突極部３ｕ・３ｖ・３ｗ間に後付け突極部４ｕ・４ｖ・４ｗが配設される。
【００１６】
コイルエレメント５は、例えば矩形環状をなし、一体形成突極部３ｕ・３ｖ・３ｗに巻線状態に取り付けられた状態で、後付け突極部４ｕ・４ｖ・４ｗを取り付け可能なスペースのみを残した大きさに巻線されている。これにより、後付け突極部４ｕ・４ｖ・４ｗを取り付けた後には、各突極部３ｕ・３ｖ・３ｗ・４ｕ・４ｖ・４ｗ間のスペースをコイルエレメント５の対応する部分により埋め尽くすことができる。
【００１７】
また、後付け突極部４ｕ・４ｖ・４ｗには、取り付け状態で突出端部から周方向に突出する左右一対のつば部７が形成されている。後付け突極部４ｕ・４ｖ・４ｗを取り付けることにより、つば部７が隣接するコイルエレメント５の縁部に係合し、コイルエレメント５が抜け止めされる。
【００１８】
従来例で示したように全て一体形成されている突極部に巻線またはコイルエレメントを装着するものにあっては、突極部間の扇形のスペースをコイルで埋め尽くすようにすることはできない。それに対して、本発明によれば、上記したように一体形成突極部３ｕ・３ｖ・３ｗに取り付けたコイルエレメント５により突極部間の扇形のスペースを埋め尽くすことができる。
【００１９】
本発明によれば、上記巻線構造により各突極部３ｕ・３ｖ・３ｗ・４ｕ・４ｖ・４ｗ間のスペースの無駄を無くすことができるが、突極部の１つ置きにコイルを巻線した構造になる。その場合の磁束の流れを次に示す。
【００２０】
図４（ａ）は、例えば一体形成突極部３ｗと対向する位置の後付け突極部４ｗとに、ロータ２の点対称位置にある一対の鉄極部２ａが整合している状態を示しており、その場合には一体形成突極部３ｗに巻いたＷ相のコイルエレメント５に電流が流れる。それにより、一体形成突極部３ｗに生じる磁束が、対向する位置の後付け突極部４ｗに図の矢印に示されるようにロータ２を介して流れ得る。なお、ロータ２の他の一対の鉄極部２ａと、他の突極部３ｕ・３ｖ・４ｕ・４ｖとが近接していることから、図の矢印に示されるようにそれらの間にも磁束が流れ得る。これらの磁束の流れにより、釣り合った状態になり、トルクは発生しない。
【００２１】
上記図４（ａ）の状態の時に通電をＷ相からＵ相に切り換える。すると、図４（ｂ）に示されるように一体形成突極部３ｕに生じる磁束が、隣接する鉄極部２ａに流れ、そこから図の矢印に示されるようにロータ２の他の鉄極部２ａと、他の突極部３ｖ・３ｗ・４ｕ・４ｖ・４ｗとの間に流れる。これにより、図の矢印ＣＷに示される向きにロータ２が回転する。
【００２２】
そして、図４（ｃ）に示されるように、一体形成突極部３ｕとそれに対向する位置の後付け突極部４ｕとに、ロータ２の点対称位置にある一対の鉄極部２ａが整合した状態に至る。この状態では、上記図４（ａ）と同様に釣り合った状態になり、トルクが発生しなくなる。したがって、この図４（ｃ）の状態の時に通電をＵ相からＶ相に切り換える。これにより、一体形成突極部３ｖに生じる磁束が、隣接する鉄極部２ａに流れ、上記図４（ｂ）と同様にロータ２の他の鉄極部２ａと、他の突極部３ｕ・３ｗ・４ｕ・４ｖ・４ｗとの間に流れる（図示せず）。これにより、図の矢印ＣＷに示される向きにロータ２が回転し続ける。このＶ相への通電は、一体形成突極部３ｗと対向する位置の後付け突極部４ｗとに、ロータ２の点対称位置にある一対の鉄極部２ａが整合するまで続けられ、図４（ａ）の状態になり、以下、上記通電制御を繰り返すことによりロータ２が回転し続ける。
【００２３】
このように磁束が流れてロータ２が回転し得ることから、全ての突極部３ｕ・３ｖ・３ｗ・４ｕ・４ｖ・４ｗにコイルを巻線しなくても良く、突極部の１つ置きにコイルを巻いた構造とすることができ、かつ上記したようにコイル各突極部３ｕ・３ｖ・３ｗ・４ｕ・４ｖ・４ｗ間のスペースをコイルで埋め尽くすことができる。これに対して、従来の全ての突極部にコイルを巻いた構造にあっては従来例で述べたようにコイル占積率が低く、高くすることは困難である。
【００２４】
図５に、コイル巻線構造以外のステータおよびロータの形状を同じとしたものにおける従来例と本発明との発生トルクを示す。図５（ａ）は任意の１相の突極部における静トルク分布であり、図５（ｂ）は電気角に対する発生トルクである。このように、本発明によれば、突極部の１つ置きにコイルを巻いた構造であっても、従来例と概ね同じという結果が得られた。さらに、本発明構造によれば、コイルの占積率を高くすることができるため、素線径の大きい太線を巻いたコイルを用いることができ、細径のコイルに比べて熱的に有利である。また、上記図示例のようにコイルエレメントとして取り扱うことにより、巻線や結線の時間を減らすことができる。
【００２５】
本発明構造は、上記ＳＲモータに限定されるものではなく、種々のモータ（発電機）に適用可能である。
【００２６】
例えば３相・４極・６スロットのブラシレスモータについて図６を参照して以下に示す。なお、上記図示例と同様の部分については同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。このブラシレスモータにあっても、図６（ａ）に示されるように突極部として上記ＳＲモータの各突極部３ｕ・３ｖ・３ｗ・４ｕ・４ｖ・４ｗと同様の一体形成ティース８ｕ・８ｖ・８ｗと後付けティース９ｕ・９ｖ・９ｗとが円環状ステータコア１の内周面に周方向に交互に配設されている。なお、ロータ２には、４極を構成する円弧状マグネット１０がＮ・Ｓ極を交互にして配設されている。
【００２７】
また、ブラシレスモータにおける各ティース８ｕ・８ｖ・８ｗ・９ｕ・９ｖ・９ｗには、図６（ａ）に示されるように取り付け状態で突出端部から周方向に突出する左右一対のつば部７が形成されている。このような形状では、上記ＳＲモータのように予めコイルをコイルエレメントとして製作しておき、そのコイルエレメントを突極部に嵌装して取り付けるということができない。
【００２８】
本ブラシレスモータにあっては、図６（ｂ）に示されるように、ステータコア１に、予め３個の一体形成ティース８ｕ・８ｖ・８ｗを形成しておくと共に、各一体形成ティース８ｕ・８ｖ・８ｗ間には後付けティース９ｕ・９ｖ・９ｗを取り付けるための各あり溝１ａを形成しておく。
【００２９】
後付けティース９ｕ・９ｖ・９ｗを取り付ける前のステータコア１に、図６（ｃ）に示されるように巻線機のノズル１１により各一体形成ティース８ｕ・８ｖ・８ｗに対してワイヤを巻線してコイル１２を形成する。この時、上記したように後付けティース９ｕ・９ｖ・９ｗが取り付けられていないことから、ノズル１１による巻線作業を何ら問題なく行うことができる。
【００３０】
このようにして、つば部７を有する形状の一体形成ティース８ｕ・８ｖ・８ｗに巻線によるコイル形成を行うことができる。そして、後付けティース９ｕ・９ｖ・９ｗを上記図示例の図３と同様にしてステータコア１に取り付ける。これにより、図６（ａ）に示されるように６個のティース８ｕ・８ｖ・８ｗ・９ｕ・９ｖ・９ｗを有する３相・４極・６スロットのブラシレスモータが形成される。
【００３１】
ブラシレスモータにおいて全て一体形成されているティースに巻線するものにあっては、各ティース間にノズルの先端部が通過し得るスペースを確保する必要があり、各ティース間の扇形のスペースをコイルで埋め尽くすように巻線することはできない。それに対して、本ブラシレスモータによれば、上記したように一体形成ティース８ｕ・８ｖ・８ｗに巻線したコイル１２により各ティース間の扇形のスペースを埋め尽くすことができる。
【００３２】
本ブラシレスモータによれば、上記巻線構造により各ティース８ｕ・８ｖ・８ｗ・９ｕ・９ｖ・９ｗ間のスペースの無駄を無くすことができるが、ティースの１つ置きにコイルを巻線した構造になる。図７（ａ）にスター結線構造を示す。図の各端子Ｕ・Ｖ・Ｗに電気角に応じて通電し、モータを回転させる。その通電パターンを図７（ｂ）に示す。このように、電気角６０度おきに１２０度の正負の通電を交互に各相に流すことで良く、通常のブラシレスモータの通電制御である。
【００３３】
次に、上記通電パターンに応じた磁束の流れについて図８を参照して示す。図８（ａ）は、例えば図７（ｂ）に示される通電切り換えタイミングＴ１に至る時の状態であり、この状態になるまでは図７（ｂ）に示されるように、Ｕ相からＶ相への通電を行っている。このタイミングＴ１の時には、Ｕ相コイル１２の一体形成ティース８ｕに対してＳ極マグネット１０が位置し、Ｖ相コイル１２の一体形成ティース８ｗに対してＮ極マグネット１０が位置していると共に、一体形成ティース８ｖと後付けティース９ｖとにＮ・Ｓ極のマグネット１０の境目が整合している。この状態での上記通電パターンでは、図８（ａ）の実線の矢印に示されるように、一体形成ティース８ｕからロータ２を介して一体形成ティース８ｗに向かう磁束の流れが生じる。これに伴って、後付けティース９ｕ・９ｗとの間及びそれらの間にもロータ２を介して図の実線の矢印に示される磁束の流れが生じる。これらの磁束の流れにより、釣り合った状態になり、トルクは発生しない。
【００３４】
上記図８（ａ）の状態の時にＵ相からＷ相への通電に切り換える。すると、図８（ｂ）に示されるように、Ｕ相コイル１２の一体形成ティース８ｕはＮ極のままで、Ｗ相コイル１２の一体形成ティース８ｖにＳ極が発生する。これにより、ティース８ｕがさらにマグネット１０のＳ極を引きつけ、ティース８ｖがマグネット１０のＮ極を引きつけるようになり、ロータ２が図の矢印ＣＷに示される向きに回転する。
【００３５】
そして、図９（ａ）に示されるように、一対のＳ極マグネット１０が一体形成ティース８ｕと後付けティース９ｕとに対して位置していると共に、一体形成ティース８ｗと後付けティース９ｗとにＮ・Ｓ極のマグネット１０の境目が整合した状態に至る。この状態では、上記図８（ａ）と同様に釣り合った状態になり、トルクが発生しなくなる。したがって、この図９（ａ）の状態の時（図７（ｂ）のタイミングＴ２の時）にＶ相からＷ相への通電に切り換える。
【００３６】
これにより、図９（ｂ）に示されるように、Ｗ相コイル１２の一体形成ティース８ｖはＳ極のままで、Ｖ相コイル１２の一体形成ティース８ｗにはＮ極が発生する。ティース８ｖがさらにマグネット１０のＮ極を引きつけ、ティース８ｗがマグネット１０のＳ極を引きつけるように、図の矢印ＣＷに示される向きにロータ２が回転し続ける。このＶ相からＷ相への通電は、一対のＳ極マグネット１０が一体形成ティース８ｗと後付けティース９ｗとに対して位置すると共に、一体形成ティース８ｕと後付けティース９ｕとにＮ・Ｓ極のマグネット１０の境目が整合した状態（図１０（ａ））に至るまで行われる。
【００３７】
図１０（ａ）の状態では、上記図８（ａ）と同様に釣り合った状態になり、トルクが発生しなくなる。したがって、この図１０（ａ）の状態の時（図７（ｂ）のタイミングＴ３の時）にＶ相からＵ相への通電に切り換える。これにより、図１０（ｂ）に示されるように、Ｖ相コイル１２の一体形成ティース８ｗはＮ極のままで、Ｕ相コイル１２の一体形成ティース８ｕにはＳ極が発生する。ティース８ｗがさらにマグネット１０のＳ極を引きつけ、ティース８ｕがマグネット１０のＮ極を引きつけるように、図の矢印ＣＷに示される向きにロータ２が回転し続ける。
【００３８】
この後は、上記各図８・９・１０におけるＮ・Ｓ極を代えた状態となるため、その詳しい説明を省略する。このように、図７（ｂ）の通電パターンに応じて通電状態を順次変えることにより、ロータ２が回転する。
【００３９】
このようにして、ロータ２の位置に応じて各コイル１２に流す電流の向きを変えることによりロータ２を回転させることができるため、全てのティース８ｕ・８ｖ・８ｗ・９ｕ・９ｖ・９ｗにコイルを巻線しなくても良く、ティースの１つ置きにコイルを巻いた構造とすることができる。このブラシレスモータにあっても、各ティース８ｕ・８ｖ・８ｗ・９ｕ・９ｖ・９ｗ間のスペースをコイルで埋め尽くすことができる。この場合の効果も上記ＳＲモータの場合と同様である。また、上記の説明では一体形成側のティースに巻線したコイルを設けたものであるが、別体側のティースに巻線したコイルを予め設け、後に一体形成のコアに嵌装しても良い。
【００４０】
上記各図示例はロータ２を外囲するステータコア１の内周面に突極部（ティース）を設けたものにおける構造について示したが、本発明によれば上記各構造に限られるものではない。例えばインナロータ型のブラシＤＣモータにも適用可能であり、その例を次に示す。
【００４１】
例えば３相・４極・６スロットのブラシＤＣモータについて図１１を参照して以下に示す。なお、上記図示例と同様の部分については同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。このブラシＤＣモータにあっては、突極部として上記ＳＲモータの各突極部３ｕ・３ｖ・３ｗ・４ｕ・４ｖ・４ｗやブラシレスモータの各ティース８ｕ・８ｖ・８ｗ・９ｕ・９ｖ・９ｗと同様のティース１３ｕ・１３ｖ・１３ｗ・１４ｕ・１４ｖ・１４ｗがロータ２に設けられている。
【００４２】
ロータ２の外周面には、図１１（ａ）に示されるように、予め３個の一体形成ティース１３ｕ・１３ｖ・１３ｗが放射状に形成されていると共に、各一体形成ティース１３ｕ・１３ｖ・１３ｗ間には後付けティース１４ｕ・１４ｖ・１４ｗを取り付けるための各あり溝１ａが形成されている。なお、ステータコア１の内周面には、４極を構成する円弧状マグネット１５が配設されている。
【００４３】
また、ブラシＤＣモータにおける各ティース１３ｕ・１３ｖ・１３ｗ・１４ｕ・１４ｖ・１４ｗには、図１１（ａ）に示されるように取り付け状態で突出端部から周方向に突出する左右一対のつば部７が形成されている。このような形状では、上記ＳＲモータのように予めコイルをコイルエレメントとして製作しておき、そのコイルエレメントを突極部に嵌装して取り付けるということができないため、上記ブラシレスモータと同様にワイヤを巻線してコイルを形成する。
【００４４】
本ブラシＤＣモータにあっては、図１１（ｂ）に示されるように、ロータ２に、予め３個の一体形成ティース１３ｕ・１３ｖ・１３ｗを形成しておくと共に、各一体形成ティース１３ｕ・１３ｖ・１３ｗ間には後付けティース１４ｕ・１４ｖ・１４ｗを取り付けるための各あり溝２ｂを形成しておく。
【００４５】
後付けティース１４ｕ・１４ｖ・１４ｗを取り付ける前のロータ２に、図１１（ｃ）に示されるように巻線機のノズル１１により各一体形成ティース１３ｕ・１３ｖ・１３ｗに対してワイヤを巻線してコイル１６ｕ・１６Ｖ・１６ｗを形成する。この時、上記したように後付けティース１４ｕ・１４ｖ・１４ｗが取り付けられていないことから、ノズル１１による巻線作業を何ら問題なく行うことができる。
【００４６】
このようにして、つば部７を有する形状の一体形成ティース１３ｕ・１３ｖ・１３ｗに巻線によるコイル形成を行うことができる。そして、後付けティース１４ｕ・１４ｖ・１４ｗを上記図示例の図３と同様にしてロータ２に取り付ける。これにより、図１１（ａ）に示されるように６個のティース１３ｕ・１３ｖ・１３ｗ・１４ｕ・１４ｖ・１４ｗを有する３相・４極・６スロットのブラシＤＣモータが形成される。
【００４７】
ブラシＤＣモータにおいてロータに全て一体形成されているティースに巻線するものにあっては、各ティース間にノズルの先端部が通過し得るスペースを確保する必要があり、各ティース間の扇形のスペースをコイルで埋め尽くすように巻線することはできない。それに対して、本ブラシＤＣモータによれば、上記したように一体形成ティース１３ｕ・１３ｖ・１３ｗに巻線したコイル１６ｕ・１６Ｖ・１６ｗにより各ティース間の扇形のスペースを埋め尽くすことができる。
【００４８】
本ブラシＤＣモータによれば、上記巻線構造により各ティース１３ｕ・１３ｖ・１３ｗ・１４ｕ・１４ｖ・１４ｗ間のスペースの無駄を無くすことができるが、ティースの１つ置きにコイルを巻線した構造になる。
【００４９】
なお、図１２に、ブラシ１７ａ・１７ｂとコンミテータ１８の各セグメントとの位置関係の例を示す。図に示されるようにコンミテータ１８の各セグメントを１番〜６番とすると、正側ブラシ１７ａがコンミテータの６番・１番間に位置し、負側ブラシ１７ｂがコンミテータの２番に位置する。また、コンミテータの１番にコイル１６ｕの一端が接続され、コンミテータの３番にコイル１６ｖの一端が接続され、コンミテータの５番にコイル１６ｗの一端が接続され、各コイル１６ｕ・１６ｖ・１６ｗの多端同士が互いに接続されている。コンミテータの１番・４番同士と、２番・５番同士と、３番・６番同士とがそれぞれ接続されている。
【００５０】
上記図１２の状態からの磁束の流れについて図１３を参照して次に示す。図１３（ａ）にはブラシ１７ａがコンミテータの６番から１番へ切り換わる直前の状態が示されており、その状態でブラシ１７ａ・１７ｂ間に電流を流すと、コンミテータの６番が正となり、コンミテータの２番が負となって、コイル１６ｖ・１６ｗに図に示される向きの電流が流れる。また、一体形成ティース１３ｕと後付けティース１４ｕとにＮ・Ｓ極のマグネット１５の境目が整合している。これにより、各一体形成ティース１３ｖ・１３ｗに生じる磁束が図の実線の矢印に示されるようにマグネット１５・ステータコア１を介して流れ、各後付けティース１４ｖ・１４ｗにも図の破線の矢印に示されるような磁束の流れが生じ得る。この状態では、コイル１６ｖ・１６ｗによる磁束とマグネット１５による磁束とが釣り合った状態になり、トルクは発生しない。
【００５１】
図１３（ａ）の状態でロータ２が矢印ＣＣＷの方向に少しでも回転すると、ブラシ１７ａがコンミテータの１番に切り替わり、コンミテータの１番が正となり、コンミテータの２番が負になっていることから、コイル１６ｕ・１６ｗに図に示される向きの電流が流れるようになる。これにより、図１３（ｂ）に示すように、一体形成ティース１３ｗがＮ極のままで、一体形成ティース１３ｕがＳ極になり、ティース１３ｗがさらにマグネット１５のＳ極に引き寄せられ、ティース１３ｕがマグネット１５のＮ極に引き寄せられ、図の矢印ＣＣＷに示される向きにロータ２が回転する。
【００５２】
図１３（ｂ）の状態からロータ２が回転し、ブラシ１７ｂがコンミテータの２番から３番に切り換わる直前の状態になったら、上記図１３（ａ）と同様にトルクが発生しなくなる（図１４（ａ））。そして、ブラシ１７ｂがコンミテータの３番に切り換わったら、コンミテータの３番が負になり、その時コンミテータの１番が正であり、コイル１６ｕ・１６ｖに図に示される向きの電流が流れるようになる。これにより、図１４（ｂ）に示すように、一体形成ティース１３ｕがＳ極のままで、一体形成ティース１３ｖがＮ極になり、ティース１３ｕがさらにマグネット１５のＮ極に引き寄せられ、ティース１３ｖがマグネット１５のＳ極に引き寄せられ、図の矢印ＣＣＷに示される向きにロータ２が回転し続ける。
【００５３】
回転により、ブラシ１７ａがコンミテータの１番から２番に切り換わる直前の状態に至り（図１５（ａ））、その状態では上記図１３（ａ）と同様にトルクが発生しなくなる。さらに図の矢印ＣＣＷに示される向きに回転して、ブラシ１７ａがコンミテータの２番に切り換わったら、コンミテータの２番が正になり、その時コンミテータの３番が負であり、コイル１６ｖ・１６ｗに図に示される向きの電流が流れるようになる。これにより、図１５（ｂ）に示すように、一体形成ティース１３ｖがＮ極のままで、一体形成ティース１３ｗがＳ極になり、ティース１３ｖがさらにマグネット１５のＳ極に引き寄せられ、ティース１３ｗがマグネット１５のＮ極に引き寄せられ、図の矢印ＣＣＷに示される向きにロータ２が回転し続ける。
【００５４】
このようにして、ブラシ１７ａ・１７ｂとコンミテータとの接触状態の切り換わりにより、各コイル１６ｕ・１６ｖ・１６ｗへの通電状態が切り換わり、それに伴って各ティース１３ｕ・１３ｖ・１３ｗ１４ｕ・１４ｖ・１４ｗに流れる磁束の変化によりロータ２を回転させることができる。そのため、全てのティース１３ｕ・１３ｖ・１３ｗ１４ｕ・１４ｖ・１４ｗにコイルを巻線しなくても良く、ティースの１つ置きにコイルを巻いた構造とすることができる。このブラシＤＣモータにあっても、各ティース１３ｕ・１３ｖ・１３ｗ１４ｕ・１４ｖ・１４ｗ間のスペースをコイルで埋め尽くすことができる。この場合の効果も上記ＳＲモータの場合と同様である。
【００５５】
このように、種々のモータ構造のものに本発明による巻線構造を適用し得る。また、発電機に対しても同様に適用し得る。
【００５６】
【発明の効果】
このように本発明によれば、各一体形成突極部にコイルを装着する場合に、後付け突極部に密接するような大きさのコイルを装着することができ、その後、後付け突極部を取り付けることにより、簡単に突極部間のスペースをコイルにより埋め尽くしてコイル占積率を高くすることができるため、コイル占積率が高く、全ての突極部にコイルが装着されていなくても、モータにおける発生トルクの低下や、発電機における出力性能が低下することがない。また、太線でコイルを形成することにより熱的に有利となる。
【００５７】
また、ＳＲモータに適用する場合に、後付け突極部の突出端部にコイルを抜け止めし得るつば部を設けることにより、後付け突極部を取り付けて、一体形成突極部に取り付けたコイルをつば部で押さえることができ、コイルを容易に抜け止めすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されたＳＲモータのステータコアおよびロータを示す正面図。
【図２】（ａ）は一体形成突極部へのコイルエレメントの装着要領を示す要部拡大図であり、（ｂ）は一体形成突極部へコイルエレメントを装着した状態を示す正面図。
【図３】後付け突極部の取り付け要領を示す要部拡大斜視図。
【図４】（ａ）は一体形成突極部３ｗのコイルに電流を流して釣り合った状態のステータコアおよびロータを示す正面図であり、（ｂ）は一体形成突極部３ｕのコイルに電流を流してトルクが発生した状態を示す同様の図であり、（ｃ）は一体形成突極部３ｗのコイルに電流を流して釣り合った状態を示す同様の図。
【図５】（ａ）は従来例と本発明との静トルク分布を示す図であり、（ｂ）は電気角に対する発生トルクを示す図。
【図６】（ａ）はブラシレスモータに適用した例を示す図１に対応する図であり、（ｂ）はそのステータコアを示す図であり、（ｃ）は巻線要領を示す図。
【図７】（ａ）はブラシレスモータにおけるコイルの結線を示す図であり、（ｂ）は通電パターンを示す図。
【図８】（ａ）はブラシレスモータにおけるＵ相からＶ相へ通電して釣り合った状態のステータコアおよびロータを示す正面図であり、（ｂ）はＵ相からＷ相へ通電を切り換えてトルクが発生した状態を示す同様の図。
【図９】（ａ）はＵ相からＷ相へ通電して釣り合った状態のステータコアおよびロータを示す正面図であり、（ｂ）はＶ相からＷ相へ通電を切り換えてトルクが発生した状態を示す同様の図。
【図１０】（ａ）はＶ相からＷ相へ通電して釣り合った状態のステータコアおよびロータを示す正面図であり、（ｂ）はＶ相からＵ相へ通電を切り換えてトルクが発生した状態を示す同様の図。
【図１１】（ａ）はブラシＤＣモータに適用した例を示す図１に対応する図であり、（ｂ）はそのロータコアを示す図であり、（ｃ）は巻線要領を示す図。
【図１２】ブラシＤＣモータにおけるブラシとコンミテータとの位置関係及びコイルの配線を示す模式図。
【図１３】（ａ）はブラシＤＣモータにおけるＶ相・Ｗ相に通電して磁束が釣り合った状態を示す図であり、（ｂ）はＵ相・Ｗ相に通電して回転した状態を示す図。
【図１４】（ａ）は図１３（ｂ）から回転して磁束が釣り合った状態を示す図であり、（ｂ）はＵ相・Ｖ相に通電して回転した状態を示す図。
【図１５】（ａ）は図１４（ｂ）から回転して磁束が釣り合った状態を示す図であり、（ｂ）はＶ相・Ｗ相に通電して回転した状態を示す図。
【図１６】（ａ）は従来のＳＲモータの巻線構造を示す正面図であり、（ｂ）はコイルエレメントによるコイル装着要領を示す部分拡大図。
【図１７】（ａ）は従来のコイル嵌装状態の一例を示す要部拡大図であり、（ｂ）はコイル嵌装状態の他の例を示す要部拡大図。
【符号の説明】
１　ステータコア、１ａ　あり溝
２　ロータ
３ｕ・３ｖ・３ｗ　一体形成突極部
４ｕ・４ｖ・４ｗ　後付け突極部
５　コイルエレメント
６　あり
７　つば部
８ｕ・８ｖ・８ｗ　一体形成ティース
９ｕ・９ｖ・９ｗ　後付けティース
１０　マグネット
１１　ノズル
１２　コイル
１３ｕ・１３ｖ・１３ｗ　一体形成ティース
１４ｕ・１４ｖ・１４ｗ　後付けティース
１５　マグネット
１６ｕ・１６Ｖ・１６ｗ　コイル
１７ａ・１７ｂ　ブラシ
１８　コンミテータ
【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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【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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