(57)【要約】本発明は、ステータ（１１）としての不動の主要構成部分とロータ（１２）としての回転可能な主要構成部分とを備えた電気機械に関する。１つの主要構成部分（１１）は、磁路ヨーク及び該磁路ヨークから半径方向に突出していてSMC-材料からなる所定数の磁極（１６）を有しており、該各磁極にそれぞれ磁極巻線を保持してある。主要構成部分の経済的な製造を可能にするために、主要構成部分は、それぞれSMC-材料から製造されていて軸線方向で互いに接触しかつ互いに剛性的に結合された少なくとも２つのモジュール（１７，１８）によって形成されており、各モジュールはそれぞれ、磁路ヨーク（１５；３２）の閉じた１つのヨーク部分（１５１，１５２）を有しており、該ヨーク部分は、該ヨーク部分に一体的に設けられていて、かつ磁極数の、モジュールの数によって規定された数に相当する数の磁極を備えている。
2006524978.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータ（１１）としての不動の主要構成部分とロータ（１２）としての回転可能な主要構成部分とを備えた電気機械であって、前記１つの主要構成部分は、磁路ヨーク（１５）及び該磁路ヨークから半径方向に突出していてSMC-材料からなる所定数の磁極（１６）を有しており、該各磁極（１６）にそれぞれ磁極巻線を保持してある形式のものにおいて、前記１つの主要構成部分は、それぞれSMC-材料から製造されていて軸線方向で互いに接触しかつ互いに剛性的に結合された少なくとも２つのモジュール（１７，１８）によって形成されており、各モジュール（１７，１８；２１，２２，２３；３４，３５；３４，３５，３６）はそれぞれ、磁路ヨーク（１５；３２）の閉じた１つのヨーク部分（１５１，１５２；１５１，１５２，１５３；３２１，３２２；３２１，３２２，３２３）を有しており、該ヨーク部分は、該ヨーク部分に一体的に設けられていて、かつ磁極数の、モジュールの数によって規定された数に相当する数の磁極（１６；３３）を備えていることを特徴とする電気機械。
【請求項２】
各ヨーク部分（１５１〜１５３；３２１〜３２３）の磁極（１６）は、等角度間隔で互いに周方向にずらして配置されている請求項１に記載の電気機械。
【請求項３】
各モジュール（１７，１８；２１〜２３；３４〜３６）は軸線方向の同一の幅を有している請求項１又は２に記載の電気機械。
【請求項４】
モジュールのうちの少なくとも２つ（１７，１８；２１，２２〜２３；３４，３５）は同一に形成されている請求項１から３のいずれか１項に記載の電気機械。
【請求項５】
各磁極（１６）はそれぞれ、磁極脚部（１６１）及び該磁極脚部のヨーク部分から離れた側の端部に配置されていてかつ該磁極脚部と一体的な磁極シュー（１６２）を有しており、前記磁極脚部（１６１）は、ヨーク部分（１５１，１５２）の軸線方向の幅に相当する軸線方向の脚部幅を有しており、前記各磁極シュー（１６２）の周方向に延びる画定縁部は、モジュール（１７，１８）の互いに接合された状態で、互いに一列を成している請求項１から４のいずれか１項に記載の電気機械。
【請求項６】
各磁極（１６）はそれぞれ、磁極脚部（１６１）及び該磁極脚部のヨーク部分から離れた側の端部に配置されていてかつ該磁極脚部と一体的な磁極シュー（１６２）を有しており、前記磁極脚部（１６１）は、ヨーク部分（１５１，１５２，１５３）の軸線方向の幅よりも大きい軸線方向の脚部幅を有しており、前記ヨーク部分（１５１，１５２，１５３）は該ヨーク部分の、相手のモジュール（２１〜２３）に向けられた端面に、当接する該モジュール（３４〜３６）の磁極脚部（１６１）の一部分の形状結合的な受容のための切欠き（２４）を有しており、磁極シュー（１６２）は磁極脚部（１６１）に対して、該磁極シューの周方向に延びる画定縁部を、モジュール（２１〜２３）の互いに接合された状態で、互いに一列にするように形成されている請求項１から４のいずれか１項に記載の電気機械。
【請求項７】
各モジュール（３４，３５）において、磁極（３３）は、ヨーク部分（３２１，３２２，３２３）の少なくとも１つの端部を越えて軸線方向に突出して、これによって、モジュール（３４，３５；３４，３５，３６）の互いに接合された状態で、磁路ヨーク（３２）の軸線方向の幅にわたって延びていて、有利には該磁極の軸線方向端部は磁路ヨーク（３２）の外側縁部に対してわずかに引っ込められている請求項１から４のいずれか１項に記載の電気機械。
【請求項８】
各磁極（３３）はそれぞれ、磁極脚部（３３１）及び該磁極脚部のヨーク部分から離れた側の端部にしかも該磁極脚部（３３１）と一体的に配置されていてかつ該磁極脚部（３３１）から軸線方向に突出する磁極シュー（３３２）を有している請求項７に記載の電気機械。
【請求項９】
互いに接合される２つのモジュール（３４，３５）の各１つのモジュールのヨーク部分（３２１，３２２）は、軸線方向に延びる切欠き部（３７）並びに軸線方向に延びる突出部（３８）を有しており、該切欠き部並びに突出部の数はそれぞれ、モジュール（３４，３５）の磁極数に相応しており、モジュール（３４，３５）の互いに接合された状態で、一方のヨーク部分（３２１，３２２）の突出部（３８）は他方のヨーク部分（３２１，３２２）の切欠き部（３７）内に形状結合的に係合している請求項１から４のいずれか１項に記載の電気機械。
【請求項１０】
各モジュール（３４，３５）において突出部（３８）は磁極脚部（３３１）の、ヨーク部分（３２１，３２２）から軸線方向に突出する脚部区分を完全に被っていて、かつ自由な端部でほぼ同列を成している請求項９に記載の電気機械。
【請求項１１】
突出部（３８）は、磁極脚部（３３１）の、ヨーク部分（３２１，３２２）から軸線方向に突出する脚部区分の一部分のみを被っており、磁極脚部（３３１）の、突出部（３８）を越えて延びる端部領域は、半径方向の脚部高さを自由な端部に向かって連続的に減少させることによって先細に形成されている請求項９に記載の電気機械。
【請求項１２】
磁極脚部（３３１）の、突出部（３８）を越えて軸線方向に突出する脚部区分は、半径方向の脚部高さを自由な端部に向かって連続的に減少させることによって先細に形成されている請求項８に記載の電気機械。
【請求項１３】
磁極（３３）の磁極脚部（３３１）はそれぞれ、隣接のモジュール（３２１）内に入り込む端部に、半径方向の脚部高さにわたって延びる凹状の湾曲成形部（４１）を有している請求項７に記載の電気機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステータとしての不動の主要構成部分とロータとしての回転可能な主要構成部分とを備えた、請求項１の上位概念に記載の形式の電気機械に関する。
【０００２】
電気機械のステータ若しくはロータの透磁性の本体は、次第にSMC(Soft Magnetic powder iron Composite) -材料から製造されるようになってきており、それというのは積層鉄心若しくは薄板鉄心よりも極めて簡単に製造可能であるからである。SMC-材料（軟磁性粉末鉄混合物）はプレス金型を用いて所望の形にプレス成形され、比較的低い温度で熱処理され、これによって粉末粒子間の必要な絶縁層を破壊しないようになっている。
【０００３】
インナーロータ型機械のためのSMC-材料製の公知の多極形のステータ（WO 99/50949）においては、外側に位置する磁路ヨークは、ステータ磁極の磁極数に相当する数のヨーク片から構成されている。各ヨーク片はそれぞれ１つのステータ磁極を一体的に保持しており、ステータ磁極は磁極脚部及び該磁極脚部の、ヨークから離れた側の端部の画定のための磁極シューを備えている。磁極脚部及び磁極シューを備える各ヨーク片は、SMC-材料から圧縮若しくはプレス及び熱処理によって製造される。磁極脚部は軸線方向の端部を面取りされており、若しくは楕円形の成形部を有しており、磁極脚部に薄い絶縁層を施して、磁極巻線若しくは駆動コイルを装着するようになっている。ステータ巻線の個別の磁極巻線は、従来の機械式に巻成技術によって磁極脚部に直接に巻き付けられる。磁極脚部上に磁極巻線を巻き付け形成した後に、個別のヨーク片は周方向で互いに接合され、かつ互いに堅く結合される。
【０００４】
インナーロータ型機械のためのSMC-材料製の別の公知のステータ（WO 00/69047）においては、磁極脚部及び磁極シューから成るステータ磁極と磁路ヨークとを個別にSMC-材料から所望の形に形成するようになっている。環状コイル体（リングコイル）として予め成形された磁極巻線を磁極脚部上に被せはめた後に、ステータ磁極は磁極脚部の、磁極シューから離れた側の端部を磁路ヨークの切欠き部内に差し込まれて、該磁路ヨークに固定される。
【０００５】
請求項１に記載の特徴を備える本発明に基づく電気機械においては利点として、電気機械のSMC-材料から成る主要構成部分、例えばモータのロータ若しくはブラシレスの直流モータ、同期モータ、非同期モータ、リラクタンスモータ或いは同期形リラクタンスモータのステータは極めて少ないモジュールで構成されており、該モジュールはSMC-材料から有利にプレス成形される。モジュールは有利には、必要な磁気特性を得るために７．３ｇ／ｃｍ３以上の密度のSMC-粉末からプレス成形され、次いで機械的な特性を達成するためにほぼ３０分にわたってほぼ５００℃の温度にさらされる。
【０００６】
公知技術においてSMC-材料から圧縮して成形されたヨーク片を周方向で接合するのとは逆に、２つ若しくは３つだけのモジュールの軸線方向の接合は製作技術的に問題なく、それというのは公知技術と異なって、接合された部分間の結合箇所は遠心力の作用を受けないからである。モジュール相互の固定は、例えば簡単な接着若しくは機械的な締め付け又はクランプによって行われ得る。磁極総数のそれぞれ一部分の磁極のみを有する２つ、３つ若しくはそれより多い数のモジュールへの主要構成部分の分割は、個別のコイルとして形成された磁極巻線の、各磁極への装着を従来の巻線装着装置で可能にするものであり、それというのは各モジュール内の磁極間の磁極隙間は、別のモジュールに所属する磁極でまだ占められていないことによって、磁極隙間を通して巻線を案内するための巻線フィンガーにとって十分に大きいからである。主要構成部分のモジュールの数を少なくしてあり、かつ部分的に同一に形成してあることによって、モジュールの製作コスト及び組立費用も著しく削減され、その結果、主要構成部分はSMC-材料製の公知のロータ及びステータに比べて著しく経済的に製造できる。SMC-材料から成る主要構成部分はインナーロータ型機械及びアウターロータ型機械で良好に実施できる。
【０００７】
請求項１に記載の電気機械の有利な改善を、従属請求項に記載の手段によって可能である。
【０００８】
本発明に基づく有利な実施態様では、各ヨーク部分の磁極は、等角度間隔（ピッチ）で互いに周方向にずらして配置されている。この場合に各ヨーク部分は有利には軸線方向の同じ幅を有しており、モジュールのうちの少なくとも２つは同一に形成されている。このような手段によって、プレス金型で製造可能なモジュールの部品数は半分にされ、これによって生産費は減少される。両方のモジュールは互いに向き合わせにして接合されて主要構成部分を形成する。軸線方向の大きな寸法を有する主要構成部分から成る高出力のモータにおいては、主要構成部分は多くの、例えば３つのモジュールから構成される。これによって個別のモジュールのヨーク部分は軸線方向の短い幅若しくは浅い深さを有しており、このことはプレス成形過程にとって有利である。多くのモジュールに磁極を分配することによって、各モジュール内の磁極隙間は広くなり、このことは磁極に巻線を機械によって装備することにとって有利である。
【０００９】
本発明に基づく有利な実施態様では、各磁極はそれぞれ、１つの磁極脚部及び該磁極脚部のヨーク部分から離れた側の端部に配置されかつ該磁極脚部と一体的な１つの磁極シューを有している。この場合に磁極脚部は、ヨーク部分の軸線方向の幅（寸法）に相当する軸線方向の脚部幅を有しており、各磁極シューは、該磁極シューの周方向に延びる画定縁部（端面）が、モジュールの互いに接合された状態で、互いに一列を成すように位置決めされている。このような構成によって、アウターロータ型機械を有利に、それも２つのモジュールだけで実施することができる。各磁極シューは磁極脚部を中心として軸線方向で非対称的に位置決めされていて、これによって片側でヨーク部分を軸線方向に超えて突出しており、該突出領域は、モジュールの互いに接合された状態で、相手、即ち別のモジュール内に係合している。
【００１０】
本発明に基づく有利な実施態様では、各磁極はそれぞれ、１つの磁極脚部及び該磁極脚部のヨーク部分から離れた側の端部に配置されかつ該磁極脚部と一体的な１つの磁極シューを有している。この場合に磁極脚部の軸線方向の脚部幅は、ヨーク部分の軸線方向の幅よりも大きくなっており、ヨーク部分は該ヨーク部分の、相手のモジュールに向けられた端面に、接合すべき該モジュールのヨーク部分を超えて延びる突出領域で磁極脚部の部分的な形状結合受容のための切欠きを有している。磁極シューは、該磁極シューの周方向に延びる基準縁部（端面）が互いに一列を成すように磁極脚部に対して位置決めされている。このような構成によって、アウターロータ型機械のステータ若しくはインナーロータ型機械のロータは、軸線方向の幅の著しく狭いヨーク部分から成る３つのモジュールを用いて実施される。磁極脚部の横断面及び磁極シューの表面、ひいては磁気特性は、２つのモジュールの構造のものに比べて変わることなく維持されている。外側の両方のモジュールの磁極シューは、軸線方向で見て磁極脚部を基準として非対称的に形成され、即ち位置決めされているのに対して、中央のモジュールの磁極シューは磁極脚部を基準として対称的に形成されている。磁極シューの、ヨーク部分を超える突出領域は、モジュールの互いに接合された状態ではそれぞれ隣接のモジュール内に入り込んでいる。
【００１１】
本発明に基づく有利な実施態様では、各モジュールにおいて磁極は、ヨーク部分の少なくとも１つの端部を越えて軸線方向に突出していて、これによって、モジュールの互いに接合された状態で、磁路ヨークの軸線方向の幅にわたって延びており、この場合に有利には、該磁極の軸線方向の幅若しくは寸法は、漂遊磁界減少のためにロータ内の永久磁石片の軸線方向の寸法と同じになっている。
【００１２】
２つのモジュールから成る、即ち２モジュール構造の主要構成部分においては、磁極は片側でヨーク部分を超えて突出していて、該突出領域でもって別のモジュールのヨーク部分内に入り込んでいる。３つのモジュールから成る主要構成部分においては、外側の両方のモジュールの磁極は、２モジュール構造のものと同じように片側でヨーク部分を超えて突出しているのに対して、中央のモジュールの磁極はヨーク部分の両側から対称的に突出している。このような構成によって、インナーロータ型機械のステータを有利に形成することができる。磁極は磁極シューを備えて、若しくは磁極シューを備えることなしに形成され得るものであり、磁極シューを備えていない場合には、磁極巻線の保持のための機械的な手段を磁極脚部に付加的に設けるとよく、このために本発明に基づく有利な実施態様では、磁極脚部の軸線方向の少なくとも１つの端部に凹状の湾曲成形部を設けてあり、該湾曲成形部内に、環状コイル体として予め成形された磁極巻線をはめ込み、次いで旋回させて磁極脚部上に被せはめて、軸線方向で締め付け固定するようになっている。磁極脚部の縁を越えて突出する磁極シューによって磁極脚部から磁極巻線がはずれてしまうことを防止してある場合には、前述の付加的な手段は省略され、磁極巻線は直接に磁極脚部に巻き付けられてよい。磁極巻線は従来の巻線成形技術によって行われ、それというのは各モジュールの磁極間の隙間（スロット）は、巻線の案内のための巻線フィンガーを通すために十分に広いからである。
【００１３】
次に本発明を図示の実施例に基づき詳細に説明する。図面において、
図１は、アウターロータ型モータの斜視図であり、
図２は、図１のアウターロータ型モータの分解斜視図であり、
図３は、アウターロータ型モータの別の実施例の分解斜視図であり、
図４は、インナーロータ型モータの第１実施例のステータの斜視図であり、
図５は、図４のロータの１つのモジュールの斜視図であり、
図６は、インナーロータ型モータの第２実施例のステータの斜視図であり、
図７は、インナーロータ型モータの第３実施例のステータの分解斜視図であり、
図８は、図７のステータの、矢印ＶＩＩＩの方向で見た端面図であり、
図９は、図８の線ＩＸ−ＩＸに沿った断面図であり、
図１０は、インナーロータ型モータの第４実施例のステータの１つのモジュールの斜視図であり、
図１１は、図１０のモジュールの、矢印ＸＩの方向で見た端面図であり、
図１２は、図１１の線ＸＩＩ−ＸＩＩに沿った断面図であり、
図１３は、インナーロータ型モータの第５実施例のステータの分解斜視図であり、
図１４は、インナーロータ型モータの第６実施例のステータの１つのモジュールの斜視図であり、
図１５は、図１４のモジュールの、１つの磁極シュー及び装着された１つの磁極巻線のみを示す斜視図であり、
図１６は、磁極巻線の装着過程を示す、図１５に類似の斜視図であり、
図１７は、インナーロータ型モータの第７実施例のステータの分解斜視図である。
【００１４】
図１及び図２には、ブラシレス式８極形のアウターロータ型・直流モータを分解斜視図で示してあり、該モータはステータ１１及び該ステータ１１の周囲に同軸的に配置されたロータ１２を備えている。ステータ１１及びロータ１２は、モータのいわゆる主要構成部分（主要構成要素）である。ロータ１２は従来構造のものであり、中実の外側リング若しくは積層された外側リング１３を有しており、外側リングはステータ１１に向けられた内周面に８つの永久磁石片１４を保持しており、永久磁石片（永久磁石セグメント）は磁極を交互にかつ互いに等角度間隔にずらして配置されている。ステータ１１はリング状の１つの磁路ヨーク１５及び全体で１２個の歯部若しくは磁極１６を有しており、磁極は磁路ヨーク１５から半径方向内側へ突出していて、互いに等角度間隔にずらして配置されかつ磁路ヨーク１５と一体に形成されている。各磁極１６はそれぞれ１つの磁極脚部１６１及び１つの磁極シュー１６２を有しており、磁極シューは磁極脚部１６１の、ヨークから離れた側の端部に、それも該磁極脚部１６１と一体に配置されている。磁極シュー１６２は永久磁石片１４の軸線方向の幅に相当する軸線方向の幅（長さ又は寸法）を有していて、すべての側で磁極脚部１６１を超えて突出しており、このような手段は一面で磁極脚部１６１内への集束を生ぜしめ、かつ他面では磁極脚部１６１上に装着された磁極巻線の支持のために役立っている。すべての磁極１６は、図１及び図２では図示省略の磁極巻線を装着されており、磁極巻線は集中巻きのリングコイルとして成形されている。
【００１５】
図２の分解斜視図に示してあるように、ステータ１１は、軸線方向で互いに接合されかつ互いに剛性的に結合された２つのモジュール１７，１８によって構成されている。各モジュール１７，１８はそれぞれ、磁路ヨーク１５の閉じたリング状（環状）のヨーク部分１５１，１５２を有しており、各ヨーク部分はそれぞれ、６個の磁極１６を備えている。磁極１６を両方のヨーク部分１５１，１５２に分配したことに対応して、各ヨーク部分１５１，１５２内では磁極１６は互いに相応の等角度間隔にずらして配置されており、この場合に各ヨーク部分内の磁極間の角度間隔（ピッチ）は、図１のステータ１１内の磁極１６間の角度間隔の二倍の大きさである。磁極１６の磁極シュー１６２は、磁極脚部１６１を基準として非対称的に位置決めされていて、ヨーク部分１５１，１５２の一方の端面側で該ヨーク部分を軸線方向に超えて突出している。モジュール１７，１８はSMC-材料(Soft Magnetic powder iron Composite)から製造されており、この場合に、SMC-鉄粉末はプレス金型内でモジュール１７，１８の図２に示す形にプレス成形され、次いでほぼ３０分にわたってほぼ５００℃の温度にさらされ、即ち熱処理される。両方のモジュール１７，１８は、同一の形であるので、同一の金型内で製造でき、その結果、モジュール１７，１８の製造を経済的に行うことができる。モジュールの成形の後にすべての磁極１６に磁極巻線を装着し、この場合に各モジュール内の隣接の磁極１６間の二倍に拡大された隙間に基づき、従来の巻線自動装着装置による巻線装着を問題なく行うことができる。
【００１６】
コイルの装着されたモジュール１７，１８は、一方を１８０°反転させて、軸線方向で互いに接合され、それも一方のモジュール１７の磁極１６の磁極シュー１６２を他方のモジュール１８の磁極の磁極シュー１６２間の隙間（スロット）内に入り込ませた状態で、かつこれにより逆に他方のモジュールの磁極の磁極シューを一方のモジュールの磁極の磁極シュー間の隙間内に入り込ませた状態で互いに接合される。この場合に、磁極シュー１６２の周方向に延びる画定縁部（軸線方向の端面）は、磁極シュー１６２の前に述べた構成によって互いに一列を成している。両方のモジュール１７，１８は互いに剛性的に結合され、例えばヨーク部分１５１，１５２の互いに接触するリング状の端面の接着若しくは締め付けによって結合される。
【００１７】
図３に示す８極構造のブラシレスのアウターロータ型・直流モータの実施例においては、ステータ１１は３つのモジュール２１，２２，２３から構成されている。各モジュール２１〜２３は、それぞれヨーク部分１５１〜１５３を有しており、該ヨーク部分の軸線方向の幅は、磁路ヨーク１５の軸線方向の幅の三分の一である。各モジュール２１〜２３は、磁極脚部１６１及び磁極シュー１６２から成るそれぞれ４つの磁極１６を有しており、該磁極は、周方向で互いに９０°ずらして磁路ヨーク１５に配置されている。各モジュール２１〜２３の磁極１６の数は、ステータ磁極１６の総数の三分の一に相当する。磁極脚部１６１の軸線方向の幅は、図２の磁極１６のものと同じに保たれており、従って該磁極脚部１６１は軸線方向でヨーク部分１５１〜１５３を超えて突出している。図３で外側の両方のモジュール２１，２２においては、磁極脚部１６１は片側で軸線方向にヨーク部分１５１，１５２を超えて突出しているのに対して、中央のモジュール２３においては、磁極脚部１６１は両側で軸線方向にヨーク部分１５３を超えてわずかに突出している。磁極シュー１６２は、外側の両方のモジュール２１，２２においては磁極脚部１６１を基準として軸線方向で非対称に配置されている。中央のモジュール２３においては、磁極シュー１６２は磁極脚部１６１を基準として対称的に配置されている。外側の両方のモジュール２１，２２のヨーク部分１５１，１５２は、リング状の端面に凹状のそれぞれ４つの切欠き２４を有しており、該切欠きは、中央のモジュール２３の磁極脚部１６１の突出部分の形状結合的な受容（形状による束縛）のために役立っている。中央のモジュール２３は、ヨーク部分１５３の両方の端面に凹状のそれぞれ４つの切欠き２４を有している。該切欠き２４は、外側の両方のモジュール２１，２２のヨーク部分１５１，１５２を超えて突出する磁極脚部１６１の形状結合的な受容のために役立っている。３つのモジュール２１，２２，２３の磁極１６の磁極脚部１６１には、直接に磁極巻線を設けてある。３つのすべてのモジュール２１，２２，２３は、SMC-材料から成っており、この場合に外側の両方のモジュール２１，２２は同一に形成されていて、かつ同一の金型によって製造される。中央のモジュール２３にとっては別の金型を用いる。巻線の装着された３つのモジュール２１，２２，２３は、図３に示すように互いに軸線方向で接合され、かつ互いに剛性的、即ち堅くに結合される。このような結合体では、磁極シュー１６２の周方向に延びる画定縁部は、互いに一列（同列）を成している。
【００１８】
図２及び図３に示すステータ１１は、ほかの任意の磁極数で形成されてよい。この場合に、３、９若しくは１５個の磁極を備えるステータは、原理的に３つのモジュールから構成され、このモジュールのうちの２つは同一であり、また６、１２若しくは１８個の備えるステータは、同一の２つのモジュールから構成される。相応の分割はさらに大きい磁極数で可能である。
【００１９】
図４には三相４極形のインナーロータ型・直流モータを示してある。ステータ３１はシリンダー状若しくはリング状の磁路ヨーク３２を有しており、磁路ヨークは該磁路ヨークから半径方向内側へ突出する一体的な６つの磁極３３を備えている。各磁極３３は、それぞれ磁極脚部３１１及び、該磁極脚部３３１の磁極ヨークから離れた側の端部に配置されかつ該磁極脚部と一体的な磁極シュー３３２を有しており、該磁極シューはすべての側で磁極脚部３３１からわずかに突出している。各磁極脚部３１１には同じく磁極巻線（図示省略）を設けてあり、このことは例えば図１５及び図１６に示唆してある。
【００２０】
ステータ３１も、軸線方向で互いに接合されかつ互いに剛性的に結合された２つのモジュール３４，３５から形成されている。各モジュール３４，３５はそれぞれ、磁路ヨーク３２のそれ自体閉じた１つのヨーク部分３２１，３２２を有しており、該ヨーク部分の軸線方向の幅は磁極ヨーク３２の半分の大きさである。各ヨーク部分３２１，３２２にそれぞれ、ステータ３１の磁極３３の半分を配置してあり、各半分は互いに周方向に等角度間隔にずらされている。
【００２１】
図５にはステータ３１の１つのモジュール３４の斜視図を示してあり、該モジュールは、１つのヨーク部分３２１及び互いに１２０°にずらして配置された３つの磁極３３を備えている。別のモジュール３５は同一に形成されている。両方のモジュール３４，３５はSMC-材料から同一の金型で製造される。図５から明らかなように、各モジュール３４，３５の磁極３３はヨーク部分３２１，３２２の端面を越えて軸線方向に突出していて、モジュール３４，３５の互いに接合された状態で磁極ヨーク３２の軸線方向の幅にわたって延びている。磁極ヨーク３２の軸線方向の幅（寸法）を、磁極３３の軸線方向の幅よりもわずかに大きく選んであるので、磁極３３の軸線方向の端部は磁極ヨーク３２の外側縁部に対してわずかに引っ込んでいる。磁極シュー３３２の軸線方向の幅は、ロータの永久磁石片の軸線方向の長さ（寸法）に相応していてよい。各磁極３３にそれぞれ磁極巻線を巻き付けたのちに、両方のモジュール３４，３５は互いに向き合わされた状態で、即ち一方のモジュールのモジュール軸線を１８０°だけ旋回させた状態で、互いに軸線方向で接合され、この場合に磁極３３の片側でヨーク部分３２１，３２２を越えて突出する部分は、それぞれ相手のモジュール３５，３４の磁極間の隙間内に入り込んでいる。ヨーク部分３２１，３２２の互いに接触するリング状の端面は互いに接着され、若しくは別の手段で互いに剛性的に、即ち互いに堅く結合される。
【００２２】
インナーロータ型モータのための、図１７に分解状態で示してあるステータ３１は、図４及び図５に示すモータに対して次の点で異なっており、即ち、図１７のステータは磁極ヨーク３２に全体で９つの磁極３３を保持していて、３つのモジュール３４乃至３６によって構成されており、この場合に外側の両方のモジュール３４，３５は同一に形成されていて、図５に示すモジュール３４の構造に相応している。中央のモジュール３６は、外側の両方のモジュール３４，３５のヨーク部分３２１，３２２と同じ軸線方向幅のヨーク部分３２３を有している。ヨーク部分３２３には、外側の両方のモジュール３４，３５の場合と同じように、周方向で互いに１２０°にずらして配置された３つの磁極３３を、該ヨーク部分３２３と一体的に形成してある。磁極３３は、該磁極３３の軸線方向の幅を、モジュール３４乃至３６のヨーク部分３２１乃至３２３の軸線方向の幅の合計よりは小さくしてあるものの、両側でヨーク部分３２３からそれも対称的に突出している。中央のモジュール３６は、同じくSMC-材料から製造されているものの、このために別の金型を用いることになる。磁極巻線を装着されたモジュール３４乃至３６は、図１７に示す整合状態で互いに軸線方向に接合され、かつヨーク部分３２１乃至３２３が互いに剛性的に、例えば接着によって若しくは締め付けによって結合される。
【００２３】
図４及び図１７のステータ３１も、図２及び図３のステータ１１で述べてあるように、種々の磁極数及びモジュールの種々の数で形成されてよい。この場合にも、６、１２若しくは１８個の磁極３３を有するステータは有利には、同一の２つのモジュール３４，３５から構成されるのに対して、３、９若しくは１５個の磁極３３を有するステータはそれぞれ、３つのモジュール３４乃至３６から構成されており、この場合に３つのモジュールのうちの２つは互いに同一である。この場合にもさらに多い磁極数も可能である。
【００２４】
図６に示してあるステータ３１のモジュール３４は、図５のモジュールに対して次のように変更されおり、即ちヨーク部分３２１は、軸線方向に延びる切欠き部３７及び軸線方向に延びる突出部３８を有している。磁極３３の数に相応して３つの切欠き部３７及び３つの突出部３８を設けてあり、この場合に突出部３８は磁極脚部３１１の、ヨーク部分３２１を越えて延びる軸線方向の突出部分（延長部分）を完全に被っていて、かつ該突出部分とほぼ同列若しくは同一面を成して終わっている。切欠き部３７並びに突出部３８はそれぞれ、互いに周方向に１２０°の角度間隔にわたってずらされている。切欠き部３７は、該切欠き部内に突出部３８をはめ込んで形状結合（形状による束縛）できるように形成されている。同一の２つのモジュール３４は、一方のモジュールの軸線を１８０°だけ旋回させた状態で、互いに軸線方向でつぎ合わされてステータ３１を形成するようになっており、この場合に一方のモジュールの突出部３８は、他方のモジュールの切欠き部３７内に形状結合的にはめ込まれる。このように磁路ヨーク３２を同一の２つのヨーク部分３２１に分割して、ヨーク部分３２１の軸線方向の突出部３８を周方向で磁極脚部３３１からわずかに突出させることによって、モジュール３４に磁極巻線を装着した後に磁極巻線がモジュール３４のつぎ合わせに際して磁極脚部３３１から部分的に外れてつぎ合わせ過程を妨げてしまうようなことは避けられる。図５に示すモジュール３４では磁極巻線は磁極脚部から半径方向外側へ部分的に外れて、即ち滑り落ちてしまうおそれがある。
【００２５】
図７に分解状態で示され、図８に平面をかつ図９に断面を示してある、三相式のインナーロータ型モータのためのステータにおいては、両方のモジュール３４，３５は原理的には図６に示すものと同じに形成されている。両方のヨーク部分３２１，３２２は同じく切欠き部３７及び突出部３８を有しており、この場合に切欠き部３７の軸線方向の深さの寸法は、図６のモジュール３４におけるよりも小さく規定されている。これに相応して突出部３８も短く形成してあり、突出部３８は両方のモジュール３４，３４の接合に際して切欠き部３７内にはめ込まれて形状結合される。前述の問題、即ち磁極脚部３３１からの磁極巻線の滑り落ちに対処するために、磁極脚部３３１の半径方向の脚部高さは、該磁極脚部の、突出部３８を越えて延びる端部区分で連続的に減少されており、該連続的な減少によって形成された傾斜面３９は、図示の実施例では、ヨーク部分側の脚部端部から磁極シュー側の脚部端部まで延びている。磁極脚部３３１の、突出部３８を越えて延びる端部区分の連続的な減少、即ち先細及び、これによって生ぜしめられた傾斜面３９は、図９の断面図に明瞭に現れている。このような構造の利点は、ヨーク部分３２３が切欠き部３７の底部で軸線方向の大きなウエブ幅を有しており、これによってモジュール３４，３５がプレス成形にとって良好に形成されていることにある。
【００２６】
図１０に示すモジュール３４においては、ヨーク部分の軸線方向でずらされた分割を省略してあり、同一に形成されたモジュール３４は、互いに平行なリング状の端面で相互に面接触している。各モジュール３４においてヨーク部分３２１の軸線方向の幅は均一である。磁極３３の、ヨーク部分３２１を越えて延びる突出区分で磁極巻線が滑り落ちるという前述の問題を解決するために、磁極脚部３３１は前記突出区分で半径方向の脚部高さを連続的に減少されている。該突出区分は磁極３３の軸線方向の寸法の半分であるので、傾斜面３９は、図７乃至図９のモジュール３４，３５の傾斜面に比べて緩やかである。
【００２７】
図１７に示すステータ３１を、図１７に示す構造の３つのモジュールで構成して、磁極３３の、ヨーク部分３２１乃至３２３から軸線方向に突出する区分で磁極脚部の半径方向の高さを、図１０乃至図１３の実施例のように減少させて形成すると、外側のモジュール３４，３５並びに中央のモジュール３６の磁極３３は、ヨーク部分を越えて軸線方向へ突出する両方の突出区分に、磁極脚部の先細によって生じた傾斜面３９を備えていることになる。
【００２８】
図１３に示すステータ３１は、図４に示すステータに対して次のように変更され、即ち磁極３３を磁極シュー３３２なしに形成してある。ステータ３１に磁極巻線を備えるために、磁極巻線は、図１５及び図１６に示してあるように予め成形された環状コイル体として構成されている。環状コイル体は磁極脚部３３１上に被せはめられ、かつ適当な機械的な手段によって滑り落ちを防止される。ほかの点については、図４の実施例について述べたことが当てはまる。
【００２９】
図１４及び図１６は、モジュール３４において磁極シューなしの磁極３３上への磁極巻線４０の機械的な装着固のための実施例を示している。磁極３３の各磁極脚部３３１は、ヨーク部分３２１を越えて軸線方向に突出する軸線方向端部に、凹状の湾曲成形部４１を有しており、該湾曲成形部内に磁極巻線４０を保持してある。このような組み付けを、図１５及び図１６に１つの磁極巻線４０を用いて示してある。環状コイル体として予め成形された磁極巻線４０は、図１６に示すように磁極脚部の一方の端部の湾曲成形部４１内にはめ込まれ、次いで矢印４２の方向に旋回させられて、磁極脚部３３１上に装着され、この場合に軸線方向の締め付け力を生ぜしめ、該締め付け力は磁極巻線４０を、磁極脚部の湾曲成形部の設けられていない他方の端部に摩擦力によって固定する。ある程度の締め付け作用は、磁極脚部３３１の長手方向側面でも生ぜしめられてよい。図１４に示すモジュール３４はほかの点では図１３に示すモジュールに相応している。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】アウターロータ型モータの斜視図
【図２】図１のアウターロータ型モータの分解斜視図
【図３】アウターロータ型モータの別の実施例の分解斜視図
【図４】インナーロータ型モータの第１実施例のステータの斜視図
【図５】図４のロータの１つのモジュールの斜視図
【図６】インナーロータ型モータの第２実施例のステータの斜視図
【図７】インナーロータ型モータの第３実施例のステータの分解斜視図
【図８】図７のステータの、矢印ＶＩＩＩの方向で見た端面図
【図９】図８の線ＩＸ−ＩＸに沿った断面図
【図１０】インナーロータ型モータの第４実施例のステータの１つのモジュールの斜視図
【図１１】図１０のモジュールの、矢印ＸＩの方向で見た端面図
【図１２】図１１の線ＸＩＩ−ＸＩＩに沿った断面図
【図１３】インナーロータ型モータの第５実施例のステータの分解斜視図
【図１４】インナーロータ型モータの第６実施例のステータの１つのモジュールの斜視図
【図１５】図１４のモジュールの、１つの磁極シュー及び装着された１つの磁極巻線のみを示す斜視図
【図１６】、磁極巻線の装着過程を示す、図１５に類似の斜視図
【図１７】インナーロータ型モータの第７実施例のステータの分解斜視図
【符号の説明】
【００３１】
１１  ステータ、  １２  ロータ、  １３  外側リング、  １４  永久磁石片、  １５  磁路ヨーク、  １６  磁極、  １７，１８  モジュール、  ３１  ステータ、  ３２  磁路ヨーク、  ３３  磁極、  ３４，３５，３６  モジュール、  ３７  切欠き部、  ３８  突出部、  ３９  傾斜面、  ４０  磁極巻線、  ４１  湾曲成形部、  １５１，１５２，１５３  ヨーク部分、  １６１  磁極脚部、  １６２  磁極シュー、  ３２１，３２２  ヨーク部分、  ３３１  磁極脚部、  ３３２  磁極シュー
【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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【国際調査報告】
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