(57)【要約】【課題】磁極部の先端への磁束の流入出を緩和し、当該先端における磁気飽和を緩和する。【解決手段】  電機子１は電機子コア１３と、これらに巻回される巻線１４とを含む。電機子コア１３はいずれも回転軸に平行に延在する磁極部１３１及び巻回部１３３と、これら両者を連結する連結部１３２を有している。巻線１４は巻回部１３３に巻回される。巻回部１３３は磁極部１３１を介して、回転軸に対して径方向に、界磁子２へ対向する。電機子１はヨーク１１を更に含んでいる。ヨーク１１は連結部１３２とは反対側で、巻回部１３３同士を磁気的に短絡する。界磁子２はいわゆる埋め込み磁石型の構成を呈しており、界磁子コア２１と界磁磁石２２とを有している。界磁磁石２２は界磁子コア２１に埋設され、界磁子コア２１を介して磁極部１３１に対向する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電機子（１；３；５）及び界磁子（２；４）を備え、
前記電機子は、
磁性体からなり、回転軸に対して周方向に配置される電機子コア（１３；３３；５０）の複数と、
巻線（１４；３４ａ，３４ｂ；５４）の複数と
を含み、
前記電機子コアの各々は、
前記回転軸に平行に延在する少なくとも一つの磁極部（１３１；３３１；５１ａ，５１ｂ）と、
前記磁極部を介して回転軸に対して径方向に前記界磁子へ対向し、前記回転軸に平行に延在し、前記巻線が巻回される巻回部（１３３；３３３；５３）と、
前記磁極部と前記巻回部とを連結する少なくとも一つの連結部（１３２；３３２；５２ａ，５２ｂ）と
を有し、
前記界磁子は、
界磁子コア（２１；４１）と、
前記界磁子コアに埋設され、前記界磁子コアを介して前記磁極部に対向する界磁磁石（２２；４２）と
を有する電動機。
【請求項２】
前記磁極部（１３１；３３１；５１ａ，５１ｂ）は前記巻回部（１３３；３３３；５３）よりも長く延在する、請求項１記載の電動機。
【請求項３】
前記電機子（１；３）は、
前記連結部（１３２；３３２）とは反対側で、複数の前記電機子コア（１３；３３）の前記巻回部（１３３；３３３）同士を磁気的に短絡するヨーク（１１；３１）
を更に含む、請求項１乃至請求項２のいずれか一つに記載の電動機。
【請求項４】
前記ヨーク（１１；３１）の前記径方向における寸法は前記巻回部（１３３；３３３）よりも広い、請求項３記載の電動機。
【請求項５】
前記ヨーク（１１；３１）と前記磁極部（１３１；３３１）との間の最短距離（ｄ１；ｄ２）は、前記界磁子（２；４）と前記電機子（１；３）との間の間隔（δ）の二倍よりも大きい、請求項３乃至請求項４のいずれか一つに記載の電動機。
【請求項６】
前記電機子コア（１３；３３）の各々は、
前記連結部（１３２；３３２）とは反対側で前記巻回部（１３３；３３３）と連結される突起（１３４；３３４）
を更に有し、
前記ヨーク（１１；３１）は、
複数の前記突起が嵌挿される凹部又は孔（１２；３２）
を有する、前記請求項３乃至請求項５のいずれか一つに記載の電動機。
【請求項７】
前記ヨーク（１１；３１）は前記回転軸に平行な方向に積層された鋼板で構成される、請求項６記載の電動機。
【請求項８】
前記界磁子（２）は前記電機子（１）よりも外側に配置される、請求項１乃至請求項７のいずれか一つに記載の電動機。
【請求項９】
前記周方向において隣接する前記磁極部（１３１）同士の間隔（ｄ４）は、前記周方向において隣接する前記巻回部（１３３）同士の間隔（ｄ５）よりも狭い、請求項８記載の電動機。
【請求項１０】
前記界磁子（４）は前記電機子（３）よりも内側に配置される、請求項１乃至請求項７のいずれか一つに記載の電動機。
【請求項１１】
前記界磁子（４）は前記電機子（３）よりも内側に配置され、前記ヨーク（３１）の外周は前記巻線（３４ａ，３４ｂ）の外周よりも大径（ｄ３）である、請求項３記載の電動機。
【請求項１２】
前記ヨーク（３１）は、前記界磁子（４）の外周面よりも前記回転軸に近くまで前記径方向に延在して内周端（３０）を有し、
前記ヨークと前記磁極部（３３１）との間の前記回転軸に沿った距離（ｄ６）は前記界磁子と前記電機子（３）との間の間隔（δ）の二倍よりも大きい、請求項１０乃至請求項１１のいずれか一つに記載の電動機。
【請求項１３】
前記ヨーク（３１）は、前記界磁子（４）の外周面よりも前記回転軸に近い位置まで前記径方向に延在して内周端（３０）を有し、
前記ヨークと前記界磁子との間の前記回転軸に沿った距離（ｄ４）は前記界磁子と前記電機子（３）との間の間隔（δ）の二倍よりも大きい、請求項１０乃至請求項１２のいずれか一つに記載の電動機。
【請求項１４】
前記ヨーク（１１；３１）には軸受け孔（１０；３０）が設けられる、請求項３記載の電動機。
【請求項１５】
前記電機子コア（５０）の各々において、
前記連結部（５１ｂ，５２ｂ）は、前記巻回部（５３）に対してそれぞれ反対側に連結して一対設けられ、
前記磁極部（５１ａ，５２ａ）は、一対の前記連結部を介して前記巻回部に連結されて一対設けられ、
一対の前記磁極部は前記周方向において相互に離隔して配置される、請求項１乃至請求項２のいずれか一つに記載の電動機。
【請求項１６】
前記一対の前記磁極部（５１ａ，５２ａ）は前記周方向において、前記界磁子（２）と前記電機子（５）との間の間隔（δ）の二倍よりも大きく離隔して配置される、請求項１５記載の電動機。
【請求項１７】
前記電機子コア（５０）の各々において、
一方の前記連結部（５２ａ；５２ｂ）を介して前記巻回部（５３）に連結された前記磁極部（５１ａ；５１ｂ）と、他方の前記連結部（５２ｂ；５２ａ）との間の最短距離（ｄ７）は、前記界磁子（２）と前記電機子（５）との間の間隔（δ）の二倍よりも大きい、請求項１５乃至請求項１６のいずれか一つに記載の電動機。
【請求項１８】
前記電機子コア（５０）の個数は３の倍数であり、
前記界磁子の極数は前記磁極部（５１ａ；５１ｂ）の総数よりも１もしくは２多い偶数、または１もしくは２少ない偶数である、請求項１５乃至請求項１７のいずれか一つに記載の電動機。
【請求項１９】
前記電機子（１；３；５）は、
前記連結部（１３２；３３２；５１ｂ，５２ｂ）とは反対側で、前記磁極部（１３１；３３１；５１ａ，５１ｂ）を固定する非磁性の第１リング部（７）を更に含む、請求項１乃至請求項１８のいずれか一つに記載の電動機。
【請求項２０】
前記電機子（１；３；５）は、
前記連結部（１３２；３３２；５１ｂ，５２ｂ）を固定する非磁性の第２リング部（８）を更に含む、請求項１乃至請求項１９のいずれか一つに記載の電動機。
【請求項２１】
前記巻回部（１３３；３３３；５３）の前記径方向の寸法は、前記磁極部（１３１；３１３；５１ａ，５１ｂ）の前記径方向の寸法よりも厚い、請求項１乃至請求項２０のいずれか一つに記載の電動機。
【請求項２２】
前記磁極部（１３１；３３３；５１ａ，５１ｂ）の前記径方向の厚さは、前記連結部（１３２；３１２；５２ａ，５２ｂ）側よりも前記連結部と反対側の方が薄い、請求項１乃至請求項２１のいずれか一つに記載の電動機。
【請求項２３】
前記電機子コア（１３；３３；５０）の各々は、その少なくとも前記磁極部（１３１；３３１；５１ａ，５２ａ）が、前記径方向に垂直に積層された鋼板で構成される、請求項１乃至請求項２２のいずれか一つに記載の電動機。
【請求項２４】
前記電機子コア（１３；３３；５０）の各々は、その少なくとも前記磁極部（１３１；３３１；５１ａ，５２ａ）が、前記周方向に垂直に積層された鋼板で構成される、請求項１乃至請求項２２のいずれか一つに記載の電動機。
【請求項２５】
前記電機子コア（１３；３３；５０）の各々は、圧粉鉄心で形成される、請求項１乃至請求項２２のいずれか一つに記載の電動機。
【請求項２６】
前記磁極部（１３１；３３１；５１ａ，５２ａ）は前記周方向に傾斜する、請求項１乃至請求項２５のいずれか一つに記載の電動機。
【請求項２７】
複数の前記巻線（１４；５４）の各々は前記巻回部（１３３；５３）の各々に対して集中巻で巻回される、請求項１乃至請求項２６のいずれか一つに記載の電動機。
【請求項２８】
複数の前記巻線（３４ａ，３４ｂ）の各々は、複数の前記巻回部（３３３）に亘って分布巻で巻回される、請求項１乃至請求項２６のいずれか一つに記載の電動機。
【請求項２９】
前記巻線（１４；３４ａ，３４ｂ；５４）は平角線が採用される、請求項１乃至請求項２８のいずれか一つに記載の電動機。
【請求項３０】
前記界磁子コア（２１；４１）は、その少なくとも、前記界磁磁石（２２；４２）と前記電機子（１；３；５）との間に位置する部分が圧粉鉄心からなる、請求項１乃至請求項２９のいずれか一つに記載の電動機。
【請求項３１】
請求項６記載の電動機の製造方法であって、
（ａ）前記巻回部（１３３；３３３）に前記巻線（１４；３４ａ，３４ｂ）を巻回するステップと、
（ｂ）前記ステップ（ａ）が実行された後に、前記突起（１３４；３３４）を前記凹部又は孔（１２；３２）へ嵌挿するステップと
を備える、電動機の製造方法。
【請求項３２】
請求項１５乃至請求項１８のいずれか一つに記載の電動機の製造方法であって、
前記電機子コア（５０）の各々は、
前記連結部（５２ａ，５２ｂ）の少なくとも一方と前記巻回部（５３）との間で予め分割されており、
（ａ）前記巻回部に前記巻線（５４）を巻回するステップと、
（ｂ）前記ステップ（ａ）が実行された後に、前記連結部（５２ａ，５２ｂ）と前記巻回部（５３）とを結合するステップと
を備える、電動機の製造方法。
【請求項３３】
請求項１５乃至請求項１８のいずれか一つに記載の電動機の製造方法であって、
前記電機子コア（５０）の各々は、
前記巻回部（５３）において予め分割されており、
（ａ）前記巻回部の一部に前記巻線（５４）を巻回するステップと、
（ｂ）前記ステップ（ａ）が実行された後に、前記連結部（５２ａ，５２ｂ）と前記巻回部（５３）とを結合するステップと
を備える、電動機の製造方法。
【請求項３４】
請求項１５乃至請求項１８のいずれか一つに記載の電動機を運転する方法であって、前記界磁子の極対数と回転速度との積が４００Ｈｚ以下である、電動機の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は電動機に関し、特にラジアルギャップ型の電動機に関する。  
【背景技術】
【０００２】
従来から電機子と固定子との間（ギャップ）が円筒状に形成される、いわゆるラジアルギャップ型の電動機が知られている。特に電機子コアの内で回転軸に平行な巻回部の周りに電機子巻線が巻回されつつ、当該巻回部から延在する磁極部が界磁子と対向する構造が提案されている。かかる構造では、電機子と固定子とのギャップが平板状に形成される、いわゆるアキシャルギャップ型の電動機において電機子巻線の構造上の利点も享受できる点で好ましい。なお、本件に関連する文献として下記特許文献１乃至３が挙げられる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１１０４１４号公報
【特許文献２】特表２００３−５１３５９９号公報
【特許文献３】米国特許第５８５４５２６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし上述の構造では界磁子として、界磁磁石が電機子側に露出する、いわゆる表面磁石型のものが採用されている。かかる界磁子を採用する場合、上記磁極部は特にその先端において磁気飽和し易い。
【０００５】
この発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、磁極部の先端への磁束の流入出を緩和し、当該先端における磁気飽和を緩和する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明にかかる電動機は電機子（１；３；５）及び界磁子（２；４）を備える。そしてその第１の態様において、前記電機子は、磁性体からなり、回転軸に対して周方向に配置される電機子コア（１３；３３；５０）の複数と、巻線（１４；３４ａ，３４ｂ；５４）の複数とを含む。前記電機子コアの各々は、前記回転軸に平行に延在する少なくとも一つの磁極部（１３１；３３１；５１ａ，５１ｂ）と、前記磁極部を介して回転軸に対して径方向に前記界磁子へ対向し、前記回転軸に平行に延在し、前記巻線が巻回される巻回部（１３３；３３３；５３）と、前記磁極部と前記巻回部とを連結する少なくとも一つの連結部（１３２；３３２；５２ａ，５２ｂ）とを有する。そして前記界磁子は、界磁子コア（２１；４１）と、前記界磁子コアに埋設され、前記界磁子コアを介して前記磁極部に対向する界磁磁石（２２；４２）とを有する。
【０００７】
この発明にかかる電動機の第２の態様は、その第１の態様であって、前記磁極部（１３１；３３１；５１ａ，５１ｂ）は前記巻回部（１３３；３３３；５３）よりも長く延在する。
【０００８】
この発明にかかる電動機の第３の態様は、その第１乃至第２の態様のいずれかであって、前記電機子（１；３）は、前記連結部（１３２；３３２）とは反対側で、複数の前記電機子コア（１３；３３）の前記巻回部（１３３；３３３）同士を磁気的に短絡するヨーク（１１；３１）を更に含む。
【０００９】
この発明にかかる電動機の第４の態様は、その第３の態様であって、前記ヨーク（１１；３１）の前記径方向における寸法は前記巻回部（１３３；３３３）よりも広い。
【００１０】
この発明にかかる電動機の第５の態様は、その第３乃至第４の態様のいずれかであって、前記ヨーク（１１；３１）と前記磁極部（１３１；３３１）との間の最短距離（ｄ１；ｄ２）は、前記界磁子（２；４）と前記電機子（１；３）との間の間隔（δ）の二倍よりも大きい。
【００１１】
この発明にかかる電動機の第６の態様は、その第３乃至第５の態様のいずれかであって、前記電機子コア（１３；３３）の各々は、前記連結部（１３２；３３２）とは反対側で前記巻回部（１３３；３３３）と連結される突起（１３４；３３４）を更に有する。前記ヨーク（１１；３１）は、複数の前記突起が嵌挿される凹部又は孔（１２；３２）を有する。
【００１２】
この発明にかかる電動機の第７の態様は、その第６の態様であって、前記ヨーク（１１；３１）は前記回転軸に平行な方向に積層された鋼板で構成される。
【００１３】
この発明にかかる電動機の第８の態様は、その第１乃至第７の態様のいずれかであって、前記界磁子（２）は前記電機子（１）よりも外側に配置される。
【００１４】
この発明にかかる電動機の第９の態様は、その第８の態様であって、前記周方向において隣接する前記磁極部（１３１）同士の間隔（ｄ４）は、前記周方向において隣接する前記巻回部（１３３）同士の間隔（ｄ５）よりも狭い。
【００１５】
この発明にかかる電動機の第１０の態様は、その第１乃至第７の態様のいずれかであって、前記界磁子（４）は前記電機子（３）よりも内側に配置される。
【００１６】
この発明にかかる電動機の第１１の態様は、その第３の態様であって、前記界磁子（４）は前記電機子（３）よりも内側に配置され、前記ヨーク（３１）の外周は前記巻線（３４ａ，３４ｂ）の外周よりも大径（ｄ３）である。
【００１７】
この発明にかかる電動機の第１２の態様は、その第１０乃至第１１の態様のいずれかであって、前記ヨーク（３１）は、前記界磁子（４）の外周面よりも前記回転軸に近くまで前記径方向に延在して内周端（３０）を有する。前記ヨークと前記磁極部（３３１）との間の前記回転軸に沿った距離（ｄ６）は前記界磁子と前記電機子（３）との間の間隔（δ）の二倍よりも大きい。
【００１８】
この発明にかかる電動機の第１３の態様は、その第１０乃至第１２の態様のいずれかであって、前記ヨーク（３１）は、前記界磁子（４）の外周面よりも前記回転軸に近い位置まで前記径方向に延在して内周端（３０）を有する。前記ヨークと前記界磁子との間の前記回転軸に沿った距離（ｄ４）は前記界磁子と前記電機子（３）との間の間隔（δ）の二倍よりも大きい。
【００１９】
この発明にかかる電動機の第１４の態様は、その第３の態様であって、前記ヨーク（１１；３１）には軸受け孔（１０；３０）が設けられる。
【００２０】
この発明にかかる電動機の第１５の態様は、その第１乃至第２の態様のいずれかであって、前記電機子コア（５０）の各々において、前記連結部（５１ｂ，５２ｂ）は、前記巻回部（５３）に対してそれぞれ反対側に連結して一対設けられ、前記磁極部（５１ａ，５２ａ）は、一対の前記連結部を介して前記巻回部に連結されて一対設けられ、一対の前記磁極部は前記周方向において相互に離隔して配置される。
【００２１】
この発明にかかる電動機の第１６の態様は、その第１５の態様であって、前記一対の前記磁極部（５１ａ，５２ａ）は前記周方向において、前記界磁子（２）と前記電機子（５）との間の間隔（δ）の二倍よりも大きく離隔して配置される。
【００２２】
この発明にかかる電動機の第１７の態様は、その第１５乃至第１６の態様のいずれかであって、前記電機子コア（５０）の各々において、一方の前記連結部（５２ａ；５２ｂ）を介して前記巻回部（５３）に連結された前記磁極部（５１ａ；５１ｂ）と、他方の前記連結部（５２ｂ；５２ａ）との間の最短距離（ｄ７）は、前記界磁子（２）と前記電機子（５）との間の間隔（δ）の二倍よりも大きい。
【００２３】
この発明にかかる電動機の第１８の態様は、その第１５乃至第１７の態様のいずれかであって、前記電機子コア（５０）の個数は３の倍数であり、前記界磁子の極数は前記磁極部（５１ａ；５１ｂ）の総数よりも２多いかもしくは２少ない。
【００２４】
この発明にかかる電動機の第１９の態様は、その第１乃至第１８の態様のいずれかであって、前記電機子（１；３；５）は、前記連結部（１３２；３３２；５１ｂ，５２ｂ）とは反対側で、前記磁極部（１３１；３３１；５１ａ，５１ｂ）を固定する非磁性の第１リング部（７）を更に含む。
【００２５】
この発明にかかる電動機の第２０の態様は、その第１乃至第１９の態様のいずれかであって、前記電機子（１；３；５）は、前記連結部（１３２；３３２；５１ｂ，５２ｂ）を固定する非磁性の第２リング部（８）を更に含む。
【００２６】
この発明にかかる電動機の第２１の態様は、その第１乃至第２０の態様のいずれかであって、前記巻回部（１３３；３３３；５３）の前記径方向の寸法は、前記磁極部（１３１；３１３；５１ａ，５１ｂ）の前記径方向の寸法よりも厚い。
【００２７】
この発明にかかる電動機の第２２の態様は、その第１乃至第２１の態様のいずれかであって、前記磁極部（１３１；３３３；５１ａ，５１ｂ）の前記径方向の厚さは、前記連結部（１３２；３１２；５２ａ，５２ｂ）側よりも前記連結部と反対側の方が薄い。
【００２８】
この発明にかかる電動機の第２３の態様は、その第１乃至第２２の態様のいずれかであって、前記電機子コア（１３；３３；５０）の各々は、その少なくとも前記磁極部（１３１；３３１；５１ａ，５２ａ）が、前記径方向に垂直に積層された鋼板で構成される。
【００２９】
この発明にかかる電動機の第２４の態様は、その第１乃至第２２の態様のいずれかであって、前記電機子コア（１３；３３；５０）の各々は、その少なくとも前記磁極部（１３１；３３１；５１ａ，５２ａ）が、前記周方向に垂直に積層された鋼板で構成される。
【００３０】
この発明にかかる電動機の第２５の態様は、その第１乃至第２２の態様のいずれかであって、前記電機子コア（１３；３３；５０）の各々は、圧粉鉄心で形成される。
【００３１】
この発明にかかる電動機の第２６の態様は、その第１乃至第２５の態様のいずれかであって、前記磁極部（１３１；３３１；５１ａ，５２ａ）は前記周方向に傾斜する。
【００３２】
この発明にかかる電動機の第２７の態様は、その第１乃至第２６の態様のいずれかであって、複数の前記巻線（１４；５４）の各々は前記巻回部（１３３；５３）の各々に対して集中巻で巻回される。
【００３３】
この発明にかかる電動機の第２８の態様は、その第１乃至第２６の態様のいずれかであって、複数の前記巻線（３４ａ，３４ｂ）の各々は、複数の前記巻回部（３３３）に亘って分布巻で巻回される。
【００３４】
この発明にかかる電動機の第２９の態様は、その第１乃至第２８の態様のいずれかであって、前記巻線（１４；３４ａ，３４ｂ；５４）は平角線が採用される。
【００３５】
この発明にかかる電動機の第３０の態様は、その第１乃至第２９の態様のいずれかであって、前記界磁子コア（２１；４１）は、その少なくとも、前記界磁磁石（２２；４２）と前記電機子（１；３；５）との間に位置する部分が圧粉鉄心からなる。
【００３６】
この発明にかかる電動機の製造方法の第１の態様は、この発明にかかる電動機の第６の態様を製造する方法であって、（ａ）前記巻回部（１３３；３３３）に前記巻線（１４；３４ａ，３４ｂ）を巻回するステップと、（ｂ）前記ステップ（ａ）が実行された後に、前記突起（１３４；３３４）を前記凹部又は孔（１２；３２）へ嵌挿するステップとを備える。
【００３７】
この発明にかかる電動機の製造方法の第２の態様は、この発明にかかる電動機の第１５乃至第１８の態様のいずれかを製造する方法であって、前記電機子コア（５０）の各々は、前記連結部（５２ａ，５２ｂ）の少なくとも一方と前記巻回部（５３）との間で予め分割されており、当該製造方法は（ａ）前記巻回部に前記巻線（５４）を巻回するステップと、（ｂ）前記ステップ（ａ）が実行された後に、前記連結部（５２ａ，５２ｂ）と前記巻回部（５３）とを結合するステップとを備える。
【００３８】
この発明にかかる電動機の製造方法の第３の態様は、この発明にかかる電動機の第１５乃至第１８の態様のいずれかを製造する方法であって、前記電機子コア（５０）の各々は、前記巻回部（５３）において予め分割されており、当該製造方法は（ａ）前記巻回部の一部に前記巻線（５４）を巻回するステップと、（ｂ）前記ステップ（ａ）が実行された後に、前記連結部（５２ａ，５２ｂ）と前記巻回部（５３）とを結合するステップとを備える。
【００３９】
この発明にかかる運転方法は、この発明にかかる電動機の第１５乃至第１８の態様のいずれかを運転する方法であって、前記界磁子の極対数と回転速度との積が４００Ｈｚ以下である。
【発明の効果】
【００４０】
この発明にかかる電動機の第１の態様によれば、いわゆるラジアルギャップ型電動機においてデッドスペースとなっていたいわゆるコイルエンド領域にも磁極部を延在でき、空間の有効利用が可能である。また巻線が電動機の上下に露出しないので、電動機を機器へ取り付ける際の空間的な制限が少ない。界磁子コアが磁極部と界磁磁石との間に介在するため、磁極部の先端への磁束の流入出を緩和し、当該先端における磁気飽和を緩和する。またリラクタンストルクを併用できるのでトルクが高まる。
【００４１】
この発明にかかる電動機の第２の態様によれば、いわゆるラジアルギャップ型電動機においてデッドスペースとなっていたいわゆるコイルエンド領域にも磁極部を延在でき、空間を有効利用が可能である。また巻線が電動機の上下に露出しないので、電動機を機器へ取り付ける際の空間的な制限が少ない。
【００４２】
この発明にかかる電動機の第３の態様によれば、いわゆるラジアルギャップ型電動機の利点であるスラスト力の低減と、いわゆるアキシャルギャップ型電動機の利点である巻線占積率の向上の双方を享受する。連結部と反対側での巻回部と磁極部との間で、磁束が短絡的に流入出することを防ぎ、電機子磁界が界磁子に鎖交し易くする。
【００４３】
この発明にかかる電動機の第４の態様によれば、磁路の短縮、磁気飽和の緩和が得られるので、界磁磁石のパーミアンスを大きくし、以て界磁子と電機子との間の磁束密度が向上する。
【００４４】
この発明にかかる電動機の第５の態様によれば、界磁子を介さずに磁極部とヨークとの間で磁束が流出入することを防ぎ、以て界磁子に対して鎖交する回転磁界の磁束数を増加させる。
【００４５】
この発明にかかる電動機の第６の態様によれば、巻回部に巻線を巻回した後にヨークへ突起を嵌挿することで、電機子の製造が容易となり、また巻回部とヨークとを確実に位置決めして固定することができる。
【００４６】
この発明にかかる電動機の第７の態様によれば、製造が容易であり、突起との結合強度が強い。しかも異なる電機子コア同士の間でヨークに流れる磁束に対する磁気抵抗も小さい。
【００４７】
この発明にかかる電動機の第８の態様によれば、界磁磁石の面積を広く採ることができるため、界磁が大きい。
【００４８】
この発明にかかる電動機の第９の態様によれば、界磁子に対向する磁極部の面積を広くし、電機子に鎖交する界磁磁束を増大させる。
【００４９】
この発明にかかる電動機の第１０の態様によれば、界磁子のシャフトの保持が容易となる。
【００５０】
この発明にかかる電動機の第１１の態様によれば、電動機を機器に取り付ける際に、ヨークを利用した焼き填めや圧入を採用できるので、ハウジングを省略できる。
【００５１】
この発明にかかる電動機の第１２，１３の態様によれば、ヨークの磁路を短くできるので、その厚さを薄くして小型化し易い。
【００５２】
この発明にかかる電動機の第１４の態様によれば、シャフトの位置精度が向上する。特にインナーロータ型では、ハウジングを設けることなくシャフトを固定することができる。
【００５３】
この発明にかかる電動機の第１５の態様によれば、一の巻線で一対の磁極を得ることができ、銅損が低減される。
【００５４】
この発明にかかる電動機の第１６の態様によれば、界磁子を介さずに磁極部同士の間で磁束が流出入することを防ぎ、以て界磁子に対して鎖交する回転磁界の磁束数を増加させる。
【００５５】
この発明にかかる電動機の第１７の態様によれば、界磁子を介さずに磁極部と連結部との間で磁束が流出入することを防ぎ、以て界磁子に対して鎖交する回転磁界の磁束数を増加させる。
【００５６】
この発明にかかる電動機の第１８の態様によれば、電機子と界磁子とで極数が整合し、コギングトルクの低減が図れる。
【００５７】
この発明にかかる電動機の第１９の態様によれば、磁極部が固定され、その機械的強度が増加して変形を防止する。
【００５８】
この発明にかかる電動機の第２０の態様によれば、連結部が固定され、その機械的強度が増加して変形を防止する。
【００５９】
磁極部からは界磁子と電機子との間のギャップを介して界磁子へと磁束が流出入する。他方、巻回部には多くの磁束が流出入する。よってこの発明にかかる電動機の第２１の態様によれば、巻回部における磁気飽和が回避される。
【００６０】
この発明にかかる電動機の第２２の態様によれば、磁極部の先端における磁気飽和が緩和されるので、この位置での磁極部を薄くすることができ、また磁束分布が均一化する。
【００６１】
この発明にかかる電動機の第２３，２４の態様によれば、磁極部においてその延在方向における磁束抵抗を小さくし、以て磁極部と巻回部との間での磁束の流入出における磁束漏れを低減する。
【００６２】
この発明にかかる電動機の第２５の態様によれば、三次元状に流れる磁束に起因した鉄損が発生しても、これを低減できる。しかも三次元形状とすることで形状から無駄を排除できる。
【００６３】
この発明にかかる電動機の第２６の態様によれば、巻線の巻回を損なうことなく、スキューが得られ、コギングトルクの低減が図れる。
【００６４】
この発明にかかる電動機の第２７の態様によれば、巻線の周長を短くし、巻線抵抗を低減して高効率となる。
【００６５】
この発明にかかる電動機の第２８の態様によれば、鎖交磁束の向上を図ると共に、振動、騒音の低減が可能である。いわゆるアキシャルギャップ型電動機において得られる、分布巻を採用してもコイルエンドの増大が小さい、という利点をも享受できる。
【００６６】
この発明にかかる電動機の第２９の態様によれば、巻線抵抗が低減するので効率が向上する。
【００６７】
この発明にかかる電動機の第３０の態様によれば、界磁磁石と電機子との間に位置する界磁子コアにおいて回転軸に平行な磁束が流れやすいので、磁極部の先端を通過する磁束量を低減し、当該先端における磁気飽和が緩和される。
【００６８】
この発明にかかる電動機の製造方法によれば、電機子の製造が容易となる。特にその第１の態様によれば、巻回部とヨークとを確実に位置決めして固定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６９】
第１の実施の形態．
図１はこの発明の第１の実施の形態にかかる電動機の構成を部分的に示す断面図である。図１では図示しない回転軸に平行であって回転軸を含む断面における構造が、当該回転軸に対して一方側のみで示されている。回転子として機能する界磁子２は固定子として機能する電機子１の外周側から対向する、いわゆるアウターロータ型の電動機が例示されている。
【００７０】
電機子１は複数の電機子コア１３と、これらに巻回される巻線１４とを含む。電機子コア１３はいずれも回転軸に平行に延在する磁極部１３１及び巻回部１３３と、これら両者を連結する連結部１３２を有している。巻線１４は巻回部１３３に巻回される。巻回部１３３は磁極部１３１を介して、回転軸に対して径方向に、界磁子２へ対向する。磁極部１３１は巻回部１３３よりも長く延在することが望ましい。
【００７１】
電機子１はヨーク１１を更に含んでいる。ヨーク１１は連結部１３２とは反対側で、巻回部１３３同士を磁気的に短絡する。
【００７２】
ヨーク１１の径方向における寸法は巻回部１３３よりも広いことが望ましい。またヨーク１１と磁極部１３１との間の最短距離ｄ１は、界磁子２と電機子１との間の間隔δの二倍よりも大きいことが望ましい。そしてその内周端が孔１０を形成している。孔１０は図示されない支持機構によって界磁子２に支持されるシャフトが貫挿される。孔１０をシャフトの軸受け孔として採用すれば、シャフトの位置精度が向上する。
【００７３】
電機子コア１３は、連結部１３２とは反対側で巻回部１３３と連結される突起１３４を更に有する。他方、ヨーク１１は、複数の突起１３４が嵌挿される孔１２を有する。孔１２は貫通しない凹部であってもよいし、連結の位置及び連結部１３２や突起１３４の形状は任意である。
【００７４】
界磁子２はいわゆる埋め込み磁石型の構成を呈しており、界磁子コア２１と界磁磁石２２とを有している。界磁磁石２２は界磁子コア２１に埋設され、界磁子コア２１を介して磁極部１３１に対向する。
【００７５】
図２、図３、図４、図５はそれぞれ界磁子２、電機子コア１３、巻線１４、ヨーク１１の構成を示す断面図であり、いずれも回転軸Ｑに垂直な断面が示されている。図６及び図７はいずれも電機子１の構造を示す平面図であり、それぞれ連結部１３２側及びヨーク１１側から見た場合を示している。
【００７６】
ここでは界磁子２において界磁磁石２２が１０個設けられ、それぞれが磁極を形成している場合を例示する。また電機子１において電機子コア１３は１５個設けられている場合が例示されている。
【００７７】
電機子コア１３が上記の構造を採り、巻線１４が巻回部１３３に巻回されることにより、いわゆるラジアルギャップ型電動機においてデッドスペースとなっていたいわゆるコイルエンド領域にも磁極部を延在できる。よって空間の有効利用が可能である。また巻線が電動機の上下に露出しないので、電動機を機器へ取り付ける際の空間的な制限が少ない。
【００７８】
図８及び図９は、界磁磁石２２が発生する界磁が磁極部１３１に至る様子を模式的に示す図であり、図１で示された断面図に対応している。但しここでは模式的に、界磁は界磁磁石２２から磁極部１３１へと向かう矢印で描かれている。
【００７９】
図８は従来の構成を示し、磁極部１３１と界磁磁石２２との間でギャップが形成される。従って界磁φ１は磁極部１３１の先端へも流入出する。そして下記の理由により、磁極部１３１の先端は薄く形成されることが望ましい。よって当該先端は磁気飽和し易くなってしまう。
【００８０】
磁極部１３１は巻線１４によって、巻回部１３３の突起１３４側に発生する電機子磁界とは極性が異なる電機子磁界が与えられる。よって磁極部１３１の先端は、巻回部１３３の突起１３４側から離れさせるべく、厚くすることはできない。例えば磁極部１３１の先端と突起１３４との間は、ここで磁束が短絡的に流れないように、ギャップの長さδの二倍よりも大きいことが望ましい。
【００８１】
図９は本実施の形態にかかる電動機を採用した場合を示す。磁極部１３１の先端は上述の理由によって厚くできない。しかし、界磁子コア２１が磁極部１３１と界磁磁石２２との間に介在するため、磁極部１３１の先端への界磁φ２の流入出を緩和し、当該先端における磁気飽和が緩和できる。かかる埋め込み磁石型界磁子を採用する場合、リラクタンストルクを併用できるのでトルクが高まるという利点も享受できる。
【００８２】
界磁子コア２１のうち、界磁磁石２２と電機子１との間に位置する部分だけでも圧粉鉄心から構成されることが望ましい。この位置での界磁子コア２１において回転軸Ｑに平行に磁束が流れ易くなるので、磁極部１３１の先端を通過する磁束量を低減できる。これは当該先端の磁気飽和を緩和する観点から望ましい。もちろん、界磁子コア２１の全てを圧粉磁芯で構成してもよい。
【００８３】
磁極部１３１からは界磁子２と電機子１との間のギャップを介して界磁子２へと磁束が流出入する。他方、巻回部１３３には多くの磁束が流出入する。よって巻回部１３３における磁気飽和が回避するために巻回部１３３の径方向の寸法は、磁極部１３１の径方向の寸法よりも厚いことが望ましい。
【００８４】
磁極部１３１の先端における磁気飽和が緩和されることで、磁極部１３１の径方向の厚さは、連結部１３２側よりも突起１３４側の方を薄くできる。これは磁極部１３１における磁束分布を均一化する点で望ましい。
【００８５】
上記の効果はヨーク１１の存在を前提とはしない。しかしヨーク１１を設けて連結部１３２と反対側での巻回部１３３同士を磁気的に短絡することにより、当該位置での巻回部１３３と磁極部１３１との間で、磁束が短絡的に流入出することを防ぐ。これは電機子による回転磁界が界磁子に鎖交し易くする点で望ましい。
【００８６】
同様の観点から、ヨーク１１と磁極部１３１との間の最短距離ｄ１は、界磁子２と電機子１との間（ギャップ）の間隔δの二倍よりも大きいことが望ましい。界磁子２を介さずに磁極部１３１とヨーク１１との間で磁束が流出入することを防ぐからである。
【００８７】
ヨークの径方向における寸法は巻回部１３３よりも広いことは、磁路の短縮、磁気飽和の緩和が得られる点で望ましい。界磁磁石２２のパーミアンスを大きくし、以てギャップにおける磁束密度が向上するからである。
【００８８】
突起１３４と孔１２が設けられるので、巻回部１３４に巻線１４を巻回した後にヨーク１１へ突起１３４を嵌挿し、電機子１の製造が容易となり、また巻回部１３４とヨーク１１とを確実に位置決めして固定することができる。
【００８９】
なおヨーク１１は回転軸Ｑに平行な方向（回転軸方向と称す）に積層された鋼板で構成されることが望ましい。製造が容易である上、積層方向に平行に突起１３４が孔１２へと嵌挿するので、突起１３４との結合強度が強いという利点が得られる。また異なる電機子コア１３同士の間でヨーク１１に流れる磁束は回転軸Ｑに垂直な成分が殆どであるため、当該磁束に対する磁気抵抗が小さく、鉄損が低減される。
【００９０】
電機子コア１３は例えば圧粉鉄心で形成される。電機子コア１３には三次元状に磁束が流れるので、これに起因した鉄損が発生する。しかし圧粉鉄心はどの方向に対しても電気抵抗が高いので、当該磁束による鉄損は低減できる。しかも三次元形状とすることで形状から無駄を排除できる。
【００９１】
図１０及び図１１はいずれも電機子コア１３の望ましい構成を例示する断面図である。電機子コア１３は少なくとも磁極部１３１が、径方向に垂直に積層された鋼板で構成される（図１０）か、周方向に垂直に積層された鋼板で構成される（図１１）ことが望ましい。磁極部１３１においてその延在方向における磁束抵抗を小さくし、以て磁極部１３１と巻回部１３４との間での磁束の流入出における磁束漏れを低減するからである。
【００９２】
なお、磁極部１３１は周方向に傾斜してもよい。この場合、巻線１４の巻回を損なうことなく、スキューが得られ、コギングトルクの低減が図れる。
【００９３】
本実施の形態のように巻線１４の各々が巻回部１３３の各々に対して集中巻で巻回されることは、巻線１４の周長を短くし、その電気抵抗（いわゆる巻線抵抗）を低減して高効率となる観点で望ましい。もちろん、分布巻を採用してもよい。本発明において分布巻を採用した例は第２の実施の形態で示される。
【００９４】
その巻線抵抗を低減するため、巻線１４に平角線を採用することも望ましい。つまりコイルの形状は、回転軸方向に略同一形状を引き延ばした形であるので、整列巻が容易となる。
【００９５】
図１２は第１の実施の形態の第１の変形を示す、突起１３４側（連結部１３２とは反対側）から見た平面図である。電機子１は、突起１３４側で磁極部１３１を固定する非磁性のリング部７を更に含んでいる。かかるリング部７を設けることにより、磁極部１３１が固定され、その機械的強度が増加して変形を防止できる。
【００９６】
図１３は第１の実施の形態の第２の変形を示す、連結部１３２側から見た平面図である。電機子１は、連結部１３２を固定する非磁性のリング部８を更に含んでいる。かかるリング部８を設けることにより、連結部１３２が固定され、その機械的強度が増加して変形を防止できる。
【００９７】
アウターロータ型であることは、界磁磁石１２の面積を広く採って界磁が大きい点で有利である。なお、方向において隣接する磁極部１３１同士の間隔ｄ４（図３）は、周方向において隣接する巻回部１３３同士の間隔ｄ５（図３）よりも狭いことが望ましい。界磁子２に対向する磁極部１３１の面積が広い方が、電機子１に鎖交する界磁磁束を増大させるからである。
【００９８】
第２の実施の形態．
図１４及び図１５はこの発明の第２の実施の形態にかかる電動機の構成を示し、回転軸Ｑに平行な二方向から見た平面図を示している。図１６は図示しない回転軸に平行であって回転軸を含む断面における構造が、当該回転軸に対して一方側のみで示されている。
【００９９】
回転子として機能する界磁子４は固定子として機能する電機子３の内周側から対向する、いわゆるインナーロータ型の電動機が例示されている。インナーロータ型の電動機では界磁子４にシャフトを保持させることが容易となる点で有利である。
【０１００】
電機子３は複数の電機子コア３３と、これらに巻回される巻線３４ａ，３４ｂとを含む。電機子コア３３はいずれも回転軸Ｑに平行に延在する磁極部３３１及び巻回部３３３と、これら両者を連結する連結部３３２を有している。巻線３４ａ，３４ｂは複数の巻回部３３３に亘って巻回される。巻線３４ａ，３４ｂの各々は、複数の巻回部３３３に亘って分布巻で巻回されるので、鎖交磁束の向上を図ると共に、振動、騒音の低減が可能である。いわゆるアキシャルギャップ型電動機において得られる、分布巻を採用してもコイルエンドの増大が小さい、という利点をも享受できる。
【０１０１】
巻回部３３３は磁極部３３１を介して、回転軸Ｑに対して径方向に、界磁子４へ対向する。
【０１０２】
電機子３はヨーク３１を更に含んでいる。ヨーク３１は連結部３３２とは反対側で、巻回部３３３同士を磁気的に短絡する。ヨーク３１の径方向における寸法は巻回部３３３よりも広いことが望ましい。またヨーク３１と磁極部３３１との間の最短距離ｄ２は、界磁子４と電機子３との間の間隔δの二倍よりも大きいことが望ましい。
【０１０３】
電機子コア３３は、連結部３３２とは反対側で巻回部３３３と連結される突起３３４を更に有する。他方、ヨーク３１は、複数の突起３３４が嵌挿される孔３２を有する。孔３２は貫通しない凹部であってもよい。
【０１０４】
界磁子４はいわゆる埋め込み磁石型の構成を呈しており、界磁子コア４１と界磁磁石４２とを有している。界磁磁石４２は界磁子コア４１に埋設され、界磁子コア４１を介して磁極部３３１に対向する。界磁磁石４２の両端には空隙４３が設けられており、一の界磁磁石４２自身が有する一対の磁極部の間で界磁が短絡的に流入出することを回避する。
【０１０５】
図１７及び図１８はいずれも電機子コア３３の構成を示し、それぞれ図１５及び図１４に対応した平面図を示している。図１９はヨーク３１の構成を示す平面図である。図２０及び図２１はそれぞれ巻線３４ｂ及び巻線３４ａを示す平面図である。なお、巻線３４ａは三相巻線３４ａＵ，３４ａＶ，３４ａＷを、巻線３４ｂは三相巻線３４ｂＵ，３４ｂＶ，３４ｂＷを、それぞれ総括して表している。
【０１０６】
ここでは界磁子４において界磁磁石４２が２個設けられ、それぞれが磁極を形成している場合を例示する。また電機子３において電機子コア３３は１２個設けられている場合が例示されている。
【０１０７】
電機子コア３３が上記の構造を採り、巻線３４ａ，３４ｂが巻回部３３３に巻回されることにより、コイルエンド領域にも磁極部３３１を延在できる。
【０１０８】
突起３３４と孔３２が設けられるので、巻回部３３４に巻線３４ａ，３４ｂを巻回した後にヨーク３１へ突起３３４を嵌挿し、電機子３の製造が容易となり、また巻回部３３４とヨーク３１とを確実に位置決めして固定することができる。ヨーク３１はヨーク１１と同様に、回転軸方向に積層された鋼板で構成されることが望ましい。
【０１０９】
図２２及び図２３は、界磁磁石４２が発生する界磁が磁極部３３１に至る様子を模式的に示す図であり、図１６で示された断面図に対応している。但しここでは模式的に、界磁は界磁磁石４２から磁極部３３１へと向かう矢印で描かれている。
【０１１０】
図２２は従来の構成を示し、磁極部３３１と界磁磁石４２との間でギャップが形成される。従って界磁φ３は磁極部１３１の先端へも流入出する。そして第１の実施の形態における磁極部１３１と同様に、磁極部３３１の先端は薄く形成されることが望ましい。よって当該先端は磁気飽和し易くなってしまう。
【０１１１】
磁極部３３１の先端と突起３３４との間は、ここで磁束が短絡的に流れないように、ギャップの長さδの二倍よりも大きいことが望ましい。
【０１１２】
図２３は本実施の形態にかかる電動機を採用した場合を示す。磁極部３３１の先端は上述の理由によって厚くできない。しかし、界磁子コア４１が磁極部３３１と界磁磁石４２との間に介在するため、磁極部３３１の先端への界磁φ４の流入出を緩和し、当該先端における磁気飽和が緩和できる。
【０１１３】
図２４は第２の実施の形態の第１の変形にかかる構造を例示する断面図である。ヨーク３１の外周は巻線３４ａ，３４ｂの外周よりもｄ３だけ大径となっている。インナーロータ型電動機を機器に取り付ける際に、ヨーク３１の外周を利用した焼き填めや圧入を採用できるので、ハウジングを省略できる。
【０１１４】
図２５は第２の実施の形態の第２の変形にかかる構造を例示する断面図である。ヨーク３１は、界磁子４の外周面よりも回転軸に近い位置まで径方向に延在する。そしてその内周端が孔３０を形成している。図２５では界磁子４の外周面から内周端までの距離ｄ５が示されている。ヨーク３１の磁路を短くし、その厚さを薄くして小型化することを企図するためである。
【０１１５】
しかしながら、巻線３４ａ，３４ｂによる回転磁界が界磁子２に効率よく鎖交するためには、ヨーク３１と界磁子２との間の回転軸に沿った距離ｄ４や、ヨーク３１と磁極部３３１との間の回転軸に沿った距離ｄ６は、界磁子４と電機子３とのギャップδの二倍よりも大きいことが望ましい。
【０１１６】
ヨーク３１の孔３０を図２５に示された径よりも小さくし（即ち距離ｄ５をより大きくし）、軸受け孔として採用してもよい。この場合、ハウジングを設けることなくシャフトを固定することができるので、シャフトの位置精度が向上する。
【０１１７】
この実施の形態においても磁極部３３１は巻回部３３３よりも長く延在することが望ましい。また巻回部３３３の径方向の寸法は、磁極部３３１の径方向の寸法よりも厚いことが望ましい。磁極部３３１の径方向の厚さは連結部３２側よりも、これらと反対側の方が薄いことが望ましい。また電機子コア３３は少なくとも磁極部３３１が、径方向に垂直に、あるいは周方向に積層された鋼板で構成されることが望ましい。あるいは電機子コア３３、圧粉鉄心で形成されることも望ましい。磁極部３３１は周方向に傾斜してもよい。巻線３４ａ，３４ｂは平角線が採用されることが望ましい。また磁極部３３１を固定する非磁性のリング部や、連結部３３２を固定する非磁性のリング部が設けられてもよい。また巻線は集中巻で巻回してもよい。これらの態様の利点は第１の実施の形態において既述した。
【０１１８】
第３の実施の形態．
図２６はこの発明の第３の実施の形態にかかる電動機を構成する電機子５の、回転軸Ｑに平行な方向から見た構造を示す平面図である。本実施の形態では当該電動機としてアウターロータ型電動機が採用される場合を例示するが、インナーロータ型電動機を採用することもできる。
【０１１９】
図２７及び図２８は回転軸（図示せず）を含み回転軸に平行な断面での当該電動機の構造を示す断面図であり、回転軸に対して径方向の一方側のみを描いている。但し図２７と図２８とでは、断面が異なる。ここでは第１の実施の形態で説明された界磁子２がアウターロータとして採用されている。
【０１２０】
電機子５は電機子コア５０及び巻線５４を含んでいる。電機子コア５０はその複数が、回転軸Ｑに対して周方向に配置される。電機子コア５０の各々は、いずれも回転軸Ｑに平行に延在する巻回部５３及び一対の磁極部５１ａ，５１ｂと、磁極部５１ａ，５１ｂと巻回部５３とを連結する一対の連結部５２ａ，５２ｂとを含む。巻回部５３には巻線５４が巻回される。ここでは巻線５４が集中巻で巻回される場合が例示されているが、複数の巻回部５３に亘って巻線５４が巻回される分布巻を採用することもできる。
【０１２１】
電機子コア５０の各々において、連結部５１ｂ，５２ｂは巻回部５３に対してそれぞれ反対側に連結して設けられる。また磁極部５１ａ，５２ａは、それぞれ連結部５１ｂ，５２ｂを介して巻回部５３に連結して設けられる。磁極部５１ａ，５２ａは周方向において相互に離隔して配置される。このような電機子コア５０の構造はクローポール型と通称される。クローポール型は、一つの巻線５４で一対の磁極を得ることができるので、銅損が低減される点で望ましい構造である。
【０１２２】
この実施の形態においても磁極部５１ａ，５１ｂは巻回部５３よりも長く延在することが望ましい。また巻回部５３の径方向の寸法は、磁極部５１ａ，５１ｂの径方向の寸法よりも厚いことが望ましい。磁極部５１ａ，５１ｂの径方向の厚さは、それぞれ連結部５２ａ，５２ｂ側よりも、これらと反対側の方が薄いことが望ましい。また電機子コア５０は少なくとも磁極部５１ａ，５１ｂが、径方向に垂直に、あるいは周方向に積層された鋼板で構成されることが望ましい。あるいは電機子コア５０は、圧粉鉄心で形成されることも望ましい。磁極部５１ａ，５１ｂは周方向に傾斜してもよい。巻線５４は平角線が採用されることが望ましい。また磁極部５１ａ，５１ｂを固定する非磁性のリング部や、連結部５２ａ，５２ｂを固定する非磁性のリング部が設けられてもよい。これらの態様の利点は第１の実施の形態において既述した。
【０１２３】
このようなクローポール型の電機子５においても、埋め込み磁石型の界磁子２と組み合わせて電動機を構成することにより、第１の実施の形態と同様に奏功する。図２９及び図３０は界磁磁石２２が発生する界磁が磁極部５１ａに至る様子を模式的に示す図であり、図２７で示された断面図に対応している。但しここでは模式的に、界磁は界磁磁石２２から磁極部５１ａへと向かう矢印で描かれている。
【０１２４】
図２９は従来の構成を示し、磁極部５１ａと界磁磁石２２との間でギャップが形成される。従って界磁φ５は磁極部５１ａの先端へも流入出する。他方、図３０は本実施の形態にかかる電動機を採用した場合を示し、界磁子コア２１が磁極部５１ａと界磁磁石２２との間に介在する。よって磁極部５１ａの先端への界磁φ６の流入出を緩和し、当該先端における磁気飽和が緩和できる。
【０１２５】
磁極部５１ａ，５２ａは周方向において、界磁子２と電機子５との間のギャップの間隔δの二倍よりも大きく離隔して配置されることが望ましい。界磁子２を介さずに磁極部５１ａ，５２ａ同士の間で磁束が流出入することを防ぎ、以て界磁子２に対して鎖交する回転磁界の磁束数を増加させるためである。
【０１２６】
連結部５２ａを介して巻回部５３に連結された磁極部５１ａと連結部５２ｂとの間や、連結部５２ｂを介して巻回部５３に連結された磁極部５２ａと連結部５１ｂとの間の距離ｄ７は、ギャップの間隔δの二倍よりも大きく離隔して配置されることが望ましい。界磁子２を介さずに磁極部５１ａと連結部５２ｂとの間や、磁極部５２ａと連結部５１ｂとの間で磁束が流出入することを防ぎ、以て界磁子２に対して鎖交する回転磁界の磁束数を増加させるためである。
【０１２７】
電機子コア５０の個数は３の倍数であり、界磁子２の極数は磁極部５１ａ，５１ｂの総数よりも２多いかもしくは２少ない偶数、あるいは１多いか１少ない偶数であることで、電機子５と界磁子２とで極数が整合し、コギングトルクが低減する。
【０１２８】
ここでは電機子コア５０の個数が６個であり、磁極部５１ａ，５１ｂの総数は１２である。界磁子２は上述のように１０個の界磁磁石２２によってそれぞれ磁極が形成されるので、極数は１０である。よって１２−２＝１０の等式が成立し、第３の実施の形態では上記極数についての要求は満足されている。
【０１２９】
あるいは磁極部の総数が９であり、極数が８であってもよい。この場合、９−１＝８の等式が成立し、極数が整合する。この組み合わせは最小公倍数を大きくできるので、コギングトルクの低減効果も大きい。
【０１３０】
制御を容易に行える観点からは、界磁子２の極対数と回転速度との積が４００Ｈｚ以下であることが望ましい。
【０１３１】
連結部５２ａ，５２ｂの少なくとも一方と巻回部５３との間は予め分割されていることが望ましい。まず巻回部５３に巻線５４を巻回し、その後に、連結部５２ａ，５２ｂと巻回部５３とを結合すれば、電機子５の製造が容易に行える。
【図面の簡単な説明】
【０１３２】
【図１】第１の実施の形態にかかる電動機の構成を部分的に示す断面図である。
【図２】第１の実施の形態にかかる電動機の界磁子の構成を示す断面図である。
【図３】第１の実施の形態にかかる電動機の電機子コアの構成を示す断面図である。
【図４】第１の実施の形態にかかる電動機の巻線の構成を示す断面図である。
【図５】第１の実施の形態にかかる電動機のヨークの構成を示す断面図である。
【図６】第１の実施の形態にかかる電動機の電機子の構造を示す平面図である。
【図７】第１の実施の形態にかかる電動機の電機子の構造を示す平面図である。
【図８】第１の実施の形態において界磁が磁極部に至る様子を模式的に示す図である。
【図９】第１の実施の形態において界磁が磁極部に至る様子を模式的に示す図である。
【図１０】第１の実施の形態にかかる電動機の電機子コアの望ましい構成を例示する断面図である。
【図１１】第１の実施の形態にかかる電動機の電機子コアの望ましい構成を例示する断面図である。
【図１２】第１の実施の形態の第１の変形を示す平面図である。
【図１３】第１の実施の形態の第２の変形を示す平面図である。
【図１４】第２の実施の形態にかかる電動機の構成を示す平面図である。
【図１５】第２の実施の形態にかかる電動機の構成を示す平面図である。
【図１６】第２の実施の形態にかかる電動機の構成を示す断面図である。
【図１７】第２の実施の形態にかかる電動機の電機子コアの構成を示す平面図である。
【図１８】第２の実施の形態にかかる電動機の電機子コアの構成を示す平面図である。
【図１９】第２の実施の形態にかかる電動機のヨークの構成を示す平面図である。
【図２０】第２の実施の形態にかかる電動機の巻線の構成を示す平面図である。
【図２１】第２の実施の形態にかかる電動機の巻線の構成を示す平面図である。
【図２２】第２の実施の形態において界磁が磁極部に至る様子を模式的に示す図である。
【図２３】第２の実施の形態において界磁が磁極部に至る様子を模式的に示す図である。
【図２４】第２の実施の形態の第１の変形にかかる構造を例示する断面図である。
【図２５】第２の実施の形態の第２の変形にかかる構造を例示する断面図である。
【図２６】第３の実施の形態にかかる電動機を構成する電機子の構造を示す平面図である。
【図２７】第３の実施の形態にかかる電動機の構造を示す断面図である。
【図２８】第３の実施の形態にかかる電動機の構造を示す断面図である。
【図２９】第３の実施の形態において界磁が磁極部に至る様子を模式的に示す図である。
【図３０】第３の実施の形態において界磁が磁極部に至る様子を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【０１３３】
１，３，５  電機子
２，４  界磁子
１１，３１  ヨーク
１２，３２  孔
１３，３３，５０  電機子コア
１４，３４ａ，３４ｂ，５４  巻線
２１，４１  界磁子コア
２２，４２  界磁磁石
１３１，３３１，５１ａ，５１ｂ  磁極部
１３２，３３２，５２ａ，５２ｂ  連結部
１３３，３３３，５３  巻回部
１３４，３３４  突起
【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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