(57)【要約】【課題】導線の巻太りを抑制する技術を提供する。【解決手段】巻回部１２Ａの辺縁は、直線部Ｌ２と、直線部Ｌ２の端部Ｐ１を起点として直線部Ｌ２から遠離る方向に延在して湾曲する第１の湾曲部Ｒ１（曲率半径ρ１）と、直線部Ｌ２の端部Ｐ１に接続していない側の第１の湾曲部Ｒ１の端部Ｐ３を起点として第１の湾曲部Ｒ１の端部Ｐ３から遠離る方向に延在してかつ第１の湾曲部Ｒ１の湾曲方向と同方向に湾曲する第２の湾曲部Ｒ２（曲率半径ρ２＜曲率半径ρ１）とを有する。第１の湾曲部Ｒ１の直線部Ｌ２と接続する端部Ｐ１における第１の接線Ｔ１の延在方向と、直線部Ｌ２の第１の湾曲部Ｒ１と接続する端部Ｐ１における延在方向とが略一致し、第１の湾曲部Ｒ１の第２の湾曲部Ｒ２と接続する端部Ｐ３における第２の接線Ｔ２の延在方向と、第２の湾曲部Ｒ２の第１の湾曲部Ｒ１と接続する端部Ｐ３における第３の接線Ｔ３の延在方向とが略一致する。【選択図】図３
2012060851.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電機子巻線（２０Ａ，２０Ｂ）を巻回する芯として機能し、複数個が軸（Ｚ）を中心に環状に配列されるティース（１０Ａ，１０Ｂ）であって、
前記ティースは前記電機子巻線が巻回される巻回部（１２Ａ，１２Ｂ）を備え、
前記巻回部の辺縁は、
前記電機子巻線の巻回軸（Ａ，Ｂ）に平行な巻回軸方向からの平面視で前記軸を中心とする周方向（θＡ，θＢ）に略垂直な方向に沿って略直線状に延在する直線部（Ｌ２，Ｌ４；Ｍ２，Ｍ４）と、
前記直線部の端部（Ｐ１，Ｐ２；Ｑ１，Ｑ２）を起点として前記直線部から遠離る方向に延在し前記平面視で第１の曲率半径（ρ１，ρ３；σ１，σ３）で湾曲する第１の湾曲部（Ｒ１，Ｒ３；Ｓ１，Ｓ３）と、
前記直線部の前記端部に接続していない側の前記第１の湾曲部の端部（Ｐ３，Ｐ５；Ｑ３，Ｑ５）を起点として前記第１の湾曲部の端部から遠離る方向に延在してかつ前記第１の湾曲部の湾曲方向と同方向に、前記平面視で第２の曲率半径（ρ２，ρ４；σ２，σ４）で湾曲する第２の湾曲部（Ｒ２，Ｒ４；Ｓ２，Ｓ４）と
を有し、
前記平面視で前記辺縁のうち前記直線部を除く部位は、前記直線部を含む前記直線部の延在方向を境界として、前記境界の一方側にのみ位置し、
前記第１の湾曲部の前記直線部と接続する部位における第１の接線方向と、前記直線部の前記第１の湾曲部と接続する部位近傍における延在方向とが略一致し、
前記第１の湾曲部の前記第２の湾曲部と接続する部位における第２の接線方向と、前記第２の湾曲部の前記第１の湾曲部と接続する部位における第３の接線方向とが略一致し、
前記第１の曲率半径は、前記第２の曲率半径よりも大きい、
ティース。
【請求項２】
前記巻回部（１２Ａ）は前記平面視で平行を呈する対辺の長さが互いに異なる略等脚台形状を呈し、
前記直線部（Ｌ２，Ｌ４）は前記対辺たる第１辺（Ｌ１）及び第２辺（Ｌ３）同士を前記第１の湾曲部（Ｒ１，Ｒ３）及び前記第２の湾曲部（Ｒ２，Ｒ４）を介して結ぶ第３辺に対応し、
前記第１辺又は前記第２辺と前記第３辺とが近接する部位のうち前記第１辺又は前記第２辺よりも前記第３辺に近い側に前記第１の湾曲部が位置し、前記第３辺よりも前記第１辺又は前記第２辺に近い側に前記第２の湾曲部が位置する、
請求項１記載のティース（１０Ａ）。
【請求項３】
前記ティース（１０Ａ）は前記巻回軸方向と垂直な方向に積層される磁性体板（３０Ａ）の複数を有する、
請求項１記載のティース。
【請求項４】
前記ティース（１０Ｂ）は圧粉磁芯により形成される、
請求項１記載のティース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機に搭載される電機子のティースに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
回転電機に搭載される電機子は電機子用磁芯と電機子巻線とを備えている。そして、電機子用磁芯はティースを有している。このティースを芯として導線が当該ティースの周囲に巻回されて電機子巻線を構成する。占積率向上の観点からすると、導線は理想的にはティースに対して隙間無く巻回されていることが望ましく、ティースは導線を巻回する巻回軸に沿った平面視で真円を呈することが望ましい。しかしながら、ティースが真円を呈する場合には、以下の理由によりコギングトルクが増大し、回転電機の円滑な制御を阻害する要因となるため、ティースは平面視で真円を呈さない。平面視で真円を呈するティースの複数を、例えば回転軸を中心とする周方向に沿って相互に隣り合わせて配置すると、一のティースとこれに隣り合う他のティースとの間の距離が、当該周方向に垂直な径方向の位置に応じて大きく異なる。すると、電機子とこれに回転軸方向で対向する界磁子との間の磁気吸引力の変動が大きくなり、コギングトルクが増大する。
【０００３】
したがって、ティースの周方向側の側面は、巻回軸に沿った平面視で周方向に隣接するティース同士で略平行となる辺をもつことが望ましい。よってティースの平面視形状はおおむね多角形を呈することが多い。平面視でおおむね多角形を呈する場合、当該多角形の角部に相当する部位の近傍で電機子巻線を構成する導線の巻太りが生じる。導線は、それ自身の剛性によって、ティースが呈する形状に常に沿って変形させることが困難であるからである。これに関連して、導線を巻回する芯の形状についての技術が下掲の特許文献１，２等に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１１６８４４号公報
【特許文献２】特開２００７−２４４０２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
導線を巻回するときに導線に作用させる張力を制御することにより、ティースと電機子巻線との間の隙間を低減することができる。しかしながら、張力のみによって当該隙間の低減を図ろうとすると、張力が大きくなったときに導線の絶縁性被覆が破断し、あるいは更に導線が断線するおそれがある。
【０００６】
ティース及び電機子巻線を環状に複数配置する場合には、周方向に沿ってティースから電機子巻線の外縁までの距離に応じてティース同士を周方向に沿って隔置する必要がある。ゆえにティース同士の間隔は、特にティースの周方向側の側面同士が平面視でおおむね平行となる場合、導線の巻太りを考慮して設定する必要がある。ティース同士の間隔が大きくなると、電機子巻線の占積率の向上を阻害し、装置の小型化を阻害するという課題が生じる。逆に装置の小型化を図ろうとするとティースの数を多くすることができず、コギングトルクの増大や騒音の増大という課題が生じる。他方、導線の巻回数を小さくすれば、巻太りを抑制できるが、巻回数が小さいと鎖交磁束を多くとれないという課題が生じる。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑み、導線の巻太りを抑制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】
【０００８】
上記課題を解決すべく、本発明に係るティースの第１の態様は、電機子巻線（２０Ａ，２０Ｂ）を巻回する芯として機能し、複数個が軸（Ｑ）を中心に環状に配列されるティース（１０Ａ，１０Ｂ）であって、前記ティースは前記電機子巻線が巻回される巻回部（１２Ａ，１２Ｂ）を備え、前記巻回部の辺縁は、前記電機子巻線の巻回軸（Ａ，Ｂ）に平行な巻回軸方向からの平面視で前記軸を中心とする周方向（θＡ，θＢ）に略垂直な方向に沿って略直線状に延在する直線部（Ｌ２，Ｌ４；Ｍ２，Ｍ４）と、前記直線部の端部（Ｐ１，Ｐ２；Ｑ１，Ｑ２）を起点として前記直線部から遠離る方向に延在し前記平面視で第１の曲率半径（ρ１，ρ３；σ１，σ３）で湾曲する第１の湾曲部（Ｒ１，Ｒ３；Ｓ１，Ｓ３）と、前記直線部の前記端部に接続していない側の前記第１の湾曲部の端部（Ｐ３，Ｐ５；Ｑ３，Ｑ５）を起点として前記第１の湾曲部の端部から遠離る方向に延在してかつ前記第１の湾曲部の湾曲方向と同方向に、前記平面視で第２の曲率半径（ρ２，ρ４；σ２，σ４）で湾曲する第２の湾曲部（Ｒ２，Ｒ４；Ｓ２，Ｓ４）とを有し、前記平面視で前記辺縁のうち前記直線部を除く部位は、前記直線部を含む前記直線部の延在方向を境界として、前記境界の一方側にのみ位置し、前記第１の湾曲部の前記直線部と接続する部位における第１の接線方向と、前記直線部の前記第１の湾曲部と接続する部位近傍における延在方向とが略一致し、前記第１の湾曲部の前記第２の湾曲部と接続する部位における第２の接線方向と、前記第２の湾曲部の前記第１の湾曲部と接続する部位における第３の接線方向とが略一致し、前記第１の曲率半径は、前記第２の曲率半径よりも大きい、ティースである。
【０００９】
本発明に係るティースの第２の態様は、その第１の態様であって、前記巻回部（１２Ａ）は前記平面視で平行を呈する対辺の長さが互いに異なる略等脚台形状を呈し、前記直線部（Ｌ２，Ｌ４）は前記対辺たる第１辺（Ｌ１）及び第２辺（Ｌ３）同士を前記第１の湾曲部（Ｒ１，Ｒ３）及び前記第２の湾曲部（Ｒ２，Ｒ４）を介して結ぶ第３辺に対応し、前記第１辺又は前記第２辺と前記第３辺とが近接する部位のうち前記第１辺又は前記第２辺よりも前記第３辺に近い側に前記第１の湾曲部が位置し、前記第３辺よりも前記第１辺又は前記第２辺に近い側に前記第２の湾曲部が位置する。
【００１０】
本発明に係るティースの第３の態様は、その第１の態様であって、前記ティース（１０Ａ）は前記巻回軸方向と垂直な方向に積層される磁性体板（３０Ａ）の複数を有する。
【００１１】
本発明に係るティースの第４の態様は、その第１の態様であって、前記ティース（１０Ｂ）は圧粉磁芯により形成される。
【発明の効果】
【００１２】
電機子巻線を巻回する巻回部において、周方向に略垂直な方向に沿って延在する直線部において周方向への巻太りが生じる。本発明に係るティースの第１の態様によれば、電機子巻線の周方向への巻太りを抑制し、電機子巻線の占積率向上に資する。
【００１３】
巻回部が呈する等脚台形の平行を呈する対辺のうち短い方を短辺（第１辺）とし長い方を長辺（第２辺）とすると、短辺に対して長辺とは反対側に回転軸が位置するように、複数のティースを環状に配列し、当該ティースのそれぞれに電機子巻線を巻回して電機子を形成し、これと当該回転軸と平行な方向に沿って界磁子と対向させることでアキシャルギャップ型回転電機を得ることができる。本発明に係るティースの第２の態様によれば、電機子巻線の巻太りを抑制し、電機子巻線の占積率向上に資する。
【００１４】
本発明に係るティースの第３の態様によれば、電機子巻線の巻太りを抑制しつつ、当該ティースが採用される回転電機において渦電流損の低減に資する。
【００１５】
本発明に係る回転電機の第３の態様によれば、永久磁石の磁極を用いて第１部を構成できる。
【００１６】
本発明に係るティースの第４の態様によれば、形成が容易である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施例１に係るティースを搭載するアキシャルギャップ型回転電機の分解斜視図である。
【図２】電機子用磁芯の平面図である。
【図３】ティースの平面図である。
【図４】本発明の実施例２に係るティースを搭載するラジアルギャップ型回転電機の平面図である。
【図５】ティースの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の好適な実施例について、図面を参照しながら説明する。なお、図１を初めとする以下の図には、本発明に関係する要素のみを示す。
【００１９】
〈実施例１〉
図１に示すように、本発明の実施例１に係るティース１０Ａは、アキシャルギャップ型回転電機１００Ａに搭載される。アキシャルギャップ型回転電機１００Ａは、固定子たる電機子５０Ａと、回転子たる界磁子６０Ａとが回転軸Ｚに平行な回転軸方向Ｚに沿って対向する。界磁子６０Ａは界磁発生部６２Ａの複数と、界磁発生部６２Ａのそれぞれを保持するヨーク６４Ａとを有している。電機子５０Ａは電機子用磁芯４０Ａと複数の電機子巻線２０Ａとを有している。電機子用磁芯４０Ａは、回転軸Ｚの周りで環状配置される複数のティース１０Ａと、ティース１０Ａを回転軸方向Ｚの一方側（本実施例では、電機子５０Ａに対して界磁子６０Ａとは反対側を「回転軸方向Ｚの一方側」としている）端部で保持するバックヨーク４２Ａ及び補強板４４Ａとを有している。
【００２０】
なお、構造の理解を助けるため、アキシャルギャップ型回転電機１００Ａを回転軸Ｚに沿って分解して示しているが、アキシャルギャップ型回転電機１００Ａが組立てられた状態では、界磁子６０Ａと電機子５０Ａとが予め定められた空隙を介して対向する。また、界磁発生部６２Ａとヨーク６４Ａとは互いに接触しており、ティース１０Ａ、バックヨーク４２Ａ及び補強板４４Ａも互いに接触している。また、ティース１０Ａのそれぞれにはティース１０Ａを貫通して回転軸Ｚに平行な方向に延在する巻回軸Ａを中心に電機子巻線２０Ａが巻回されている。図１では、一の電機子巻線２０Ａのみが一のティース１０Ａの隣りに分離して示されているが、実際にはすべてのティース１０Ａに電機子巻線２０Ａが巻回されている。
【００２１】
なお、本願では特に断りのない限り、電機子巻線２０Ａはこれを構成する導線の１本１本を指すのではなく、導線が一纏まりに巻回された態様を指すものとする。これは図面においても同様である。また、巻始め及び巻終わりの引出線と、それらの結線も図面においては省略している。また、電機子巻線２０Ａの巻回方法は、ワークを回転させて巻回するスピンドル巻、固定されたワークにノズルを旋回させて巻回するノズル巻等、任意である。さらに、巻回しながら又は巻回後に加熱して導線同士を固着させる自己融着線を用いると好適である。また、巻回後に樹脂でモールドしても良い。
【００２２】
ティース１０Ａのそれぞれは、当該ティース１０Ａにおける幅方向ＷＡの長さが第１の長さＷ１を呈する巻回部１２Ａと、巻回部１２Ａの回転軸方向Ｚの一方側で幅方向ＷＡの長さが第２の長さＷ２を呈する埋込部１４Ａとを呈する。埋込部１４Ａが呈する第２の長さＷ２は、例えば径方向ＲＡの位置によらず略一定を呈する。なお、第１の長さＷ１はそれぞれ径方向ＲＡの位置に依存して異なる値をとるが、図１ではティース１０Ａのうち最も回転軸Ｚに近い側の幅方向ＷＡの長さを代表して示している。
【００２３】
巻回部１２Ａは回転軸方向Ｚからの平面視でおおむね等脚台形状を呈する。巻回部１２Ａが呈する等脚台形の平行を呈する対辺のうち短い方を短辺とし、長い方を長辺とすると、短辺に対して長辺とは反対側に回転軸Ｚが位置するように、複数のティース１０Ａを環状に配置する。このように配置すれば、回転軸方向Ｚからの平面視で電機子巻線２０Ａが占有する面積を大きくとることができ、アキシャルギャップ型回転電機１００Ａの運転効率向上に資する。
【００２４】
巻回部１２Ａは具体的には平面視で次のような形状を呈する。すなわち、図２，３に示すように、巻回部１２Ａの外形を規定する４つの直線部Ｌ１−Ｌ４と当該直線部Ｌ１−Ｌ４同士を接続する４つ（２組）の接続部Ｃ１，Ｃ２とを有する。第１の接続部Ｃ１は第１の湾曲部Ｒ１及び第２の湾曲部Ｒ２を含む。また、第２の接続部Ｃ２は第３の湾曲部（課題を解決するための手段における「第１の湾曲部」に相当）Ｒ３及び第４の湾曲部（課題を解決するための手段における「第２の湾曲部」に相当）Ｒ４を含む。
【００２５】
なお、図３では、構造の理解を助けるために、次の要素を便宜的に付している。すなわち、直線部Ｌ２の端部Ｐ１，Ｐ２と、端部Ｐ１に接続されて端部Ｐ１とは反対側の第１の湾曲部Ｒ１の端部Ｐ３と、端部Ｐ３に接続されて端部Ｐ３とは反対側の第２の湾曲部Ｒ２の端部Ｐ４とにそれぞれ点を付している。また、端部Ｐ２に接続されて端部Ｐ２とは反対側の第３の湾曲部Ｒ３の端部Ｐ５と、端部Ｐ５に接続されて端部Ｐ５とは反対側の第４の湾曲部Ｒ４の端部Ｐ６とにもそれぞれ点を付している。また、第１ないし第４の湾曲部Ｒ１−Ｒ４のそれぞれに対応する第１ないし第４の曲率円ＣＣ１−ＣＣ４を一点鎖線でそれぞれ示している。
【００２６】
また、直線部Ｌ１−Ｌ４のそれぞれを延長して囲まれる領域Ｖを二点鎖線で示している。当該領域Ｖは回転軸方向Ｚからの平面視で等脚台形を呈する。具体的には、直線部（課題を解決するための手段における「第１辺」に相当）Ｌ１を含む直線Ｎ１が、台形を規定する直線のうち互いに平行に対向する２辺のうちの短い方の辺に相当する。また、直線部（課題を解決するための手段における「第２辺」に相当）Ｌ３を含む直線Ｎ３が、当該２辺のうちの長い方の辺に相当する。そして、直線部Ｌ２を含む直線Ｎ２が、直線Ｎ１，Ｎ３の端部同士を結ぶ辺の一方に相当し、直線部Ｌ４を含む直線Ｎ４が、当該辺の他方に相当する。なお、巻回部１２Ａは必ずしもおおむね等脚台形状を呈する必要はなく、直線部Ｌ２を除く部位たる第１ないし第４の湾曲部Ｒ１−Ｒ４及び直線部Ｌ１，Ｌ３，Ｌ４が、直線部Ｌ２を含む直線部Ｌ２の延在方向を境界として、当該境界の一方側にのみ位置していれば良い。また、直線部Ｌ４を除く部位たる第５ないし第８の湾曲部Ｒ１−Ｒ４、直線部Ｌ１−Ｌ３が、直線部Ｌ４を含む直線部Ｌ４の延在方向を境界として、当該境界の一方側にのみ位置していれば良い。
【００２７】
直線部Ｌ２，Ｌ４は巻回軸Ａに平行な巻回軸方向Ａからの平面視で回転軸Ｚを中心とする周方向θＡ（図２参照）に略垂直な方向に沿って略直線状に延在する。これにより、ティース１０Ａの周方向側の側面同士が巻回軸方向Ａからの平面視でおおむね平行となる。なお、本実施例１のようなアキシャルギャップ型回転電機１００Ａでは、直線部Ｌ２，Ｌ４はそれぞれ回転軸方向Ｚからの平面視で回転軸Ｚを中心とする径方向ＲＡに沿って延在する。また、巻回軸方向Ａと回転軸方向Ｚとが互いに平行を呈する。
【００２８】
〈直線部Ｌ２−第１の湾曲部Ｒ１−第２の湾曲部Ｒ２−直線部Ｌ１の形状〉
図３に示すように、直線部Ｌ２の両端には、第１及び第３の湾曲部Ｒ１，Ｒ３が接続されている。直線部Ｌ２に接続されている第１の湾曲部Ｒ１は、直線部Ｌ２の端部Ｐ１を起点として直線部Ｌ２から遠離る方向に延在し巻回軸方向Ａからの平面視で第１の曲率半径ρ１で湾曲して延在する。そして、第２の湾曲部Ｒ２は、端部Ｐ１に接続していない側の第１の湾曲部Ｒ１の端部Ｐ３を起点として第１の湾曲部Ｒ１の湾曲方向と同方向に当該平面視で第２の曲率半径ρ２で湾曲して延在する。なお、「第１の湾曲部Ｒ１の湾曲方向と同方向に湾曲する」とは、第１の曲率円ＣＣ１の中心及び第２の曲率円ＣＣ２の中心が端部Ｐ１，Ｐ３同士を結ぶ直線（図示省略）に対して同じ側にあることを指す。端部Ｐ３に接続していない側の第２の湾曲部Ｒ２の端部Ｐ４は直線部Ｌ１に接続している。直線部Ｌ１は幅方向ＷＡに沿って延在する。
【００２９】
直線部Ｌ２と第１の湾曲部Ｒ１とは端部Ｐ１において滑らかに接続している。具体的には、端部Ｐ１における第１の湾曲部Ｒ１の接線Ｔ１の延在方向と、直線部Ｌ２の延在方向とが端部Ｐ１において略一致する。また、第１の湾曲部Ｒ１と第２の湾曲部Ｒ２とは端部Ｐ３において滑らかに接続している。具体的には、端部Ｐ３における第１の湾曲部Ｒ１の接線Ｔ２の延在方向と、端部Ｐ３における第２の湾曲部Ｒ２の接線Ｔ３の延在方向とが端部Ｐ３において略一致する。また、第２の湾曲部Ｒ２と直線部Ｌ１とは端部Ｐ４において滑らかに接続している。具体的には、端部Ｐ４における第２の湾曲部Ｒ２の接線Ｔ４の延在方向と、直線部Ｌ１の延在方向とが端部Ｐ４において略一致する。
【００３０】
〈直線部Ｌ２−第３の湾曲部Ｒ３−第４の湾曲部Ｒ４−直線部Ｌ３の形状〉
直線部Ｌ２に接続されている第３の湾曲部Ｒ３は、直線部Ｌ２の端部Ｐ２を起点として直線部Ｌ２から遠離る方向に延在し巻回軸方向Ａからの平面視で第３の曲率半径ρ３で湾曲して延在する。そして、第４の湾曲部Ｒ４は、端部Ｐ２に接続していない側の第３の湾曲部Ｒ３の端部Ｐ５を起点として第３の湾曲部Ｒ３の湾曲方向と同方向に当該平面視で第４の曲率半径ρ４で湾曲して延在する。端部Ｐ５に接続していない側の第４の湾曲部Ｒ４の端部Ｐ６は直線部Ｌ３に接続している。直線部Ｌ３は幅方向ＷＡに沿って延在する。
【００３１】
直線部Ｌ２と第３の湾曲部Ｒ３とは端部Ｐ２において滑らかに接続している。具体的には、端部Ｐ２における第３の湾曲部Ｒ３の接線Ｔ５の延在方向と、直線部Ｌ２の延在方向とが端部Ｐ２において略一致する。また、第３の湾曲部Ｒ３と第４の湾曲部Ｒ４とは端部Ｐ５において滑らかに接続している。具体的には、端部Ｐ５における第３の湾曲部Ｒ３の接線Ｔ６の延在方向と、端部Ｐ５における第４の湾曲部Ｒ４の接線Ｔ７の延在方向とが端部Ｐ５において略一致する。また、第４の湾曲部Ｒ４と直線部Ｌ３とは端部Ｐ６において滑らかに接続している。具体的には、端部Ｐ６における第４の湾曲部Ｒ４の接線Ｔ８の延在方向と、直線部Ｌ３の延在方向とが端部Ｐ６において略一致する。
【００３２】
ここで、第１及び第３の曲率半径ρ１，ρ３は電機子巻線２０Ａを構成する導線（図示省略）の剛性に基づいてそれぞれ設定する。具体的には例えば、当該導線をできるだけ小さな環状に変形させたときの曲率半径以上の曲率半径に第１及び第３の曲率半径ρ１，ρ３をそれぞれ設定する。なお、第１及び第３の曲率半径ρ１，ρ３は互いに同値であっても良いし、互いに異なる値であっても良い。このようにして第１及び第３の曲率半径ρ１，ρ３を設定すれば、導線を巻回したときに第１の湾曲部Ｒ１並びにその直線部Ｌ２側及び、第３の湾曲部Ｒ３並びにその直線部Ｌ２側で当該導線が巻回部１２Ａから乖離する（つまり巻太りが生じる）ことを回避又は抑制できる。また、第２及び第４の曲率半径ρ２，ρ４は電機子５０Ａ（ひいてはアキシャルギャップ型回転電機１００Ａ）に要請される回転軸方向Ｚからの平面視での大きさに基づいて設定される。例えば低コスト化の観点からアキシャルギャップ型回転電機１００Ａの小型化することが要請されている場合、第２及び第４の曲率半径ρ２，ρ４は、第１及び第３の曲率半径ρ１，ρ３のいずれよりも小さい。つまり、第１及び第３の曲率半径ρ１，ρ３を第２及び第４の曲率半径ρ２，ρ４のいずれよりも大きくすることにより、アキシャルギャップ型回転電機１００Ａの小型化を図りつつ導線の巻太りを回避又は抑制できる。
【００３３】
〈直線部Ｌ４側の形状〉
直線部Ｌ４の一端には第５及び第６の湾曲部（課題を解決するための手段における「第１の湾曲部」及び「第２の湾曲部」に相当）Ｒ１，Ｒ２が接続されており、他端には第７及び第８の湾曲部（課題を解決するための手段における「第１の湾曲部」及び「第２の湾曲部」に相当）Ｒ３，Ｒ４が接続されている。それらの接続態様は、直線部Ｌ２の両端に接続されている第１ないし第４の湾曲部Ｒ１−Ｒ４のそれぞれの接続態様と同様であるから説明を省略する。また、第５の湾曲部Ｒ１が接続されていない側の第６の湾曲部Ｒ２の端部が、端部Ｐ４とは反対側の直線部Ｌ１の端部に相当する。また、第７の湾曲部Ｒ３が接続されていない側の第８の湾曲部Ｒ４の端部が、端部Ｐ６とは反対側の直線部Ｌ３の端部に相当する。要するに、巻回部１２Ａは、巻回軸方向Ａからの平面視で径方向ＲＡを中心にした線対称の形状を呈する。
【００３４】
図１に戻って、ティース１０Ａが呈する埋込部１４Ａは、回転軸方向Ｚからの平面視で略矩形状を呈する。また、バックヨーク４２Ａは磁性体により形成され、ティース１０Ａに対して回転軸方向Ｚの一方側に配置される。具体的には、バックヨーク４２Ａは、ティース１０Ａの埋込部１４Ａが嵌る凹部４１Ａを呈する。つまり、凹部４１Ａの幅方向ＷＡの長さは埋込部１４Ａの幅方向ＷＡの第２の長さＷ２に略一致する。したがって、埋込部１４Ａとバックヨーク４２Ａとの間に空隙が生じることを回避又は抑制できる。もって両者の間の磁気抵抗を低減できる。
【００３５】
このような形状を呈するティース１０Ａは例えば次のようにして形成できる。すなわち、第１の磁性体板３０Ａの複数を当該ティース１０Ａにおける径方向ＲＡに略平行な方向に積層することで当該ティース１０Ａを形成できる。具体的には、磁性体板から打抜かれる第１の磁性体板３０Ａの形状を徐々に変化させながら順次積層していくことによって所望の形状のティース１０Ａを得ることができる。積層された第１の磁性体板３０Ａ同士を固定する手法としては例えば、カラマセ（図示省略）による固定を挙げることができる。第１の磁性体板３０Ａの複数を積層してティース１０Ａを形成することにより、アキシャルギャップ型回転電機１００Ａを形成したときのティース１０Ａにおける渦電流損の低減に資する。
【００３６】
バックヨーク４２Ａは回転軸方向Ｚに平行な方向に積層される略環状の第２の磁性体板４０Ａの複数を含む。より具体的には、外形が略円形を呈してかつ、内側が環状に配列する埋込部１４Ａの回転軸方向Ｚからの平面視での形状に対応した空隙を呈する略環状の第２の磁性体板４０Ａの複数を、回転軸方向Ｚに沿って積層することでバックヨーク４２Ａを形成する。なお、複数の第２の磁性体板４０Ａのそれぞれは互いに略同一形状を呈する。複数の第２の磁性体板４０Ａそれぞれが呈する当該空隙が協働して凹部４１Ａを規定する。
【００３７】
バックヨーク４２Ａが複数の第２の磁性体板４０Ａを積層して形成されるので、バックヨーク４２Ａ中では磁束が第２の磁性体板４０Ａの第２の積層方向に対して垂直な方向に流れる。よって、バックヨーク４２Ａでの渦電流損を低減できる。
【００３８】
バックヨーク４２Ａの回転軸方向Ｚの一方側には略円環状の補強板４４Ａが設けられている。ティース１０Ａの埋込部１４Ａは、巻回部１２Ａとは反対側へと突出する突出部１６Ａを呈し、補強板４４Ａが突出部１６Ａと嵌合する孔４５Ａを呈していても良い。突出部１６Ａが孔４５Ａと嵌合することにより、補強板４４Ａはティース１０Ａを機械的に保持する強度を高める。
【００３９】
これに対して、ティース１０Ａとバックヨーク４２Ａとは磁気的に結合しており、必ずしもバックヨーク４２Ａがティース１０Ａを機械的に保持する必要はない。バックヨーク４２Ａはティース１０Ａ同士の間に流れる磁束の流れを助ける。他方、補強板４４Ａを有していることにより、電機子５０Ａの機械的強度が高まる。よってバックヨーク４２Ａと補強板４４Ａとは、両者が相互に固定されていれば、磁気的結合と機械的結合というそれぞれが担保すべき機能に鑑みた材料をもって形成できる。具体的には、上述のとおりバックヨーク４２Ａは回転軸方向Ｚに沿って積層された第２の磁性体板４０Ａで主として形成されるが、圧粉磁芯で形成されても良い。また、補強板４４Ａの材料としては金属塊を挙げることができる。
【００４０】
ティース１０Ａと補強板４４Ａとの固定は、必ずしも突出部１６Ａと孔４５Ａとの嵌合である必要はなく、両者を接着によって固定しても良い。このように孔４５Ａを設ける場合には、凹部４１Ａは回転軸方向Ｚに貫通する。しかし、補強板４４Ａを設けない場合も考えられ、この場合には、凹部４１Ａは回転軸方向Ｚにおいて貫通する必要はなく、回転軸方向Ｚにおいては、単に埋込部１４Ａと嵌合するための凹部があれば足りる。また、補強板４４Ａを設けない場合には、当然に孔４５Ａはなく、よってティース１０Ａが突出部１６Ａを呈する必要もない。ただし、この場合にはティース１０Ａとバックヨーク４２Ａとが磁気的にも機械的にも結合していることが望ましい。
【００４１】
〈実施例２〉
上記実施例１では、アキシャルギャップ型回転電機１００Ａに搭載されるティース１０Ａについて説明したが、本発明はこれに限定されない。図４に示すように、本発明の実施例２に係るティース１０Ｂは、ラジアルギャップ型回転電機１００Ｂに搭載される。ラジアルギャップ型回転電機１００Ｂは、固定子たる電機子５０Ｂと、回転子たる界磁子６０Ｂとが回転軸方向Ｚからの平面視で回転軸Ｚを中心とする径方向ＲＢに沿って対向する。界磁子６０Ｂは界磁発生部６２Ｂの複数と、界磁発生部６２Ｂのそれぞれを保持するロータコア６４Ｂとを有している。電機子５０Ｂはティース１０Ｂの複数と、それぞれのティース１０Ｂが呈する巻回部１２Ｂに巻回される電機子巻線２０Ｂの複数とを有している。電機子巻線２０Ｂは、ティース１０Ｂを径方向ＲＢに貫通する巻回軸Ｂを中心に巻回部１２Ｂの周囲に巻回されている。なお、図４では一の径方向ＲＢのみ示している。
【００４２】
複数のティース１０Ｂそれぞれが呈する巻回部１２Ｂは回転軸Ｚを中心とする径方向ＲＢに沿って放射状に延在する。ティース１０Ｂは巻回部１２Ｂに対して回転軸Ｚとは反対側において回転軸方向Ｚからの平面視で回転軸Ｚを中心とする周方向θＢに沿って延在するヨーク部１４Ｂを呈する。電機子巻線２０Ｂが巻回された巻回部１２Ｂをヨーク１４Ｂに対して回転軸Ｚへと向けた状態のティース１０Ｂの複数を、回転軸Ｚを中心として環状に配列し、ヨーク部１２Ｂ同士を相互に連結することによって電機子５０Ｂを形成する。このようなティース１０Ｂは例えば、圧粉磁芯によって形成できる。
【００４３】
巻回部１２Ｂは巻回軸Ｂに平行な巻回軸方向Ｂからの平面視でおおむね八角形状を呈する。具体的には、巻回部１２Ｂの外形を規定する４つの直線部Ｍ１−Ｍ４と当該直線部Ｍ１−Ｍ４同士を接続する４つ（２組）の接続部Ｄ１，Ｄ２とを有する。第１の接続部Ｄ１は第１の湾曲部Ｓ１及び第２の湾曲部Ｓ２を含む。また、第２の接続部Ｄ２は第３の湾曲部（課題を解決するための手段における「第１の湾曲部」に相当）Ｓ３及び第４の湾曲部（課題を解決するための手段における「第２の湾曲部」に相当）Ｓ４を含む。巻回部１２Ｂは必ずしもおおむね八角形状を呈する必要はなく、直線部Ｍ２を除く部位たる第１ないし第４の湾曲部Ｓ１−Ｓ４及び直線部Ｍ１，Ｍ３，Ｍ４が、直線部Ｍ２を含む直線部Ｍ２の延在方向を境界として、当該境界の一方側にのみ位置していれば良い。また、直線部Ｍ４を除く部位たる第５ないし第８の湾曲部Ｓ１−Ｓ４及び直線部Ｍ１−Ｍ３が、直線部Ｍ４を含む直線部Ｍ４の延在方向を境界として、当該境界の一方側にのみ位置していれば良い。
【００４４】
なお、図５では、構造の理解を助けるために、次の要素を便宜的に付している。すなわち、直線部Ｍ２の端部Ｑ１，Ｑ２と、端部Ｑ１に接続されて端部Ｑ１とは反対側の第１の湾曲部Ｓ１の端部Ｑ３と、端部Ｑ３に接続されて端部Ｑ３とは反対側の第２の湾曲部Ｓ２の端部Ｑ４とにそれぞれ点を付している。また、端部Ｑ２に接続されて端部Ｑ２とは反対側の第３の湾曲部Ｓ３の端部Ｑ５と、端部Ｑ５に接続されて端部Ｑ５とは反対側の第４の湾曲部Ｓ４の端部Ｑ６とにもそれぞれ点を付している。また、第１ないし第４の湾曲部Ｓ１−Ｓ４のそれぞれに対応する第１ないし第４の曲率円ＤＣ１−ＤＣ４を一点鎖線でそれぞれ示している。
【００４５】
直線部Ｍ２，Ｍ４は巻回軸Ｂに平行な巻回軸方向Ｂからの平面視で回転軸方向Ｚに略平行な方向に沿って略直線状に延在する。なお、本実施例２のようなラジアルギャップ型回転電機１００Ｂでは、直線部Ｍ２，Ｍ４はそれぞれ巻回軸方向Ｂからの平面視で回転軸方向Ｚに沿って延在する。
【００４６】
〈直線部Ｍ２−第１の湾曲部Ｒ１−第２の湾曲部Ｒ２−直線部Ｍ１の形状〉
図３に示すように、直線部Ｍ２の両端には、第１及び第３の湾曲部Ｓ１，Ｓ３が接続されている。直線部Ｍ２に接続されている第１の湾曲部Ｓ１は、直線部Ｍ２の端部Ｑ１を起点として直線部Ｍ２から遠離る方向に延在し巻回軸方向Ｂからの平面視で第１の曲率半径σ１で湾曲して延在する。そして、第２の湾曲部Ｓ２は、端部Ｑ１に接続していない側の第１の湾曲部Ｓ１の端部Ｑ３を起点として第１の湾曲部Ｓ１の湾曲方向と同方向に当該平面視で第２の曲率半径σ２で湾曲して延在する。端部Ｑ３に接続していない側の第２の湾曲部Ｓ２の端部Ｑ４は直線部Ｍ１に接続している。直線部Ｍ１は幅方向ＷＢに沿って延在する。
【００４７】
直線部Ｍ２と第１の湾曲部Ｓ１とは端部Ｑ１において滑らかに接続している。具体的には、端部Ｑ１における第１の湾曲部Ｓ１の接線Ｕ１の延在方向と、直線部Ｍ２の延在方向とが端部Ｑ１において略一致する。また、第１の湾曲部Ｓ１と第２の湾曲部Ｓ２とは端部Ｑ３において滑らかに接続している。具体的には、端部Ｑ３における第１の湾曲部Ｓ１の接線Ｕ２の延在方向と、端部Ｑ３における第２の湾曲部Ｓ２の接線Ｕ３の延在方向とが端部Ｑ３において略一致する。また、第２の湾曲部Ｓ２と直線部Ｍ１とは端部Ｑ４において滑らかに接続している。具体的には、端部Ｑ４における第２の湾曲部Ｓ２の接線Ｕ４の延在方向と、直線部Ｍ１の延在方向とが端部Ｑ４において略一致する。
【００４８】
〈直線部Ｍ２−第３の湾曲部Ｓ３−第４の湾曲部Ｓ４−直線部Ｍ３の形状〉
直線部Ｍ２に接続されている第３の湾曲部Ｓ３は、直線部Ｍ２の端部Ｑ２を起点として直線部Ｍ２から遠離る方向に延在し巻回軸方向Ｂからの平面視で第３の曲率半径σ３で湾曲して延在する。そして、第４の湾曲部Ｓ４は、端部Ｑ２に接続していない側の第３の湾曲部Ｓ３の端部Ｑ５を起点として第３の湾曲部Ｓ３の湾曲方向と同方向に当該平面視で第４の曲率半径σ４で湾曲して延在する。端部Ｑ５に接続していない側の第４の湾曲部Ｓ４の端部Ｑ６は直線部Ｍ３に接続している。直線部Ｍ３は幅方向ＷＢに沿って延在する。
【００４９】
直線部Ｍ２と第３の湾曲部Ｓ３とは端部Ｑ２において滑らかに接続している。具体的には、端部Ｑ２における第３の湾曲部Ｓ３の接線Ｕ５の延在方向と、直線部Ｍ２の延在方向とが端部Ｑ２において略一致する。また、第３の湾曲部Ｓ３と第４の湾曲部Ｓ４とは端部Ｑ５において滑らかに接続している。具体的には、端部Ｑ５における第３の湾曲部Ｓ３の接線Ｕ６の延在方向と、端部Ｑ５における第４の湾曲部Ｓ４の接線Ｕ７の延在方向とが端部Ｑ５において略一致する。また、第４の湾曲部Ｓ４と直線部Ｍ３とは端部Ｑ６において滑らかに接続している。具体的には、端部Ｑ６における第４の湾曲部Ｓ４の接線Ｕ８の延在方向と、直線部Ｍ３の延在方向とが端部Ｑ６において略一致する。
【００５０】
ここで、第１及び第３の曲率半径σ１，σ３は電機子巻線２０Ｂを構成する導線（図示省略）の剛性に基づいてそれぞれ設定する。具体的には例えば、当該導線をできるだけ小さな環状に変形させたときの曲率半径以上の曲率半径に第１及び第３の曲率半径σ１，σ３をそれぞれ設定する。なお、第１及び第３の曲率半径σ１，σ３は互いに同値であっても良いし、互いに異なる値であっても良い。このようにして第１及び第３の曲率半径σ１，σ３を設定すれば、導線を巻回したときに第１の湾曲部Ｓ１並びにその直線部Ｍ２側及び、第３の湾曲部Ｓ３並びにその直線部Ｍ２側で当該導線が巻回部１２Ｂから乖離する（つまり巻太りが生じる）ことを回避又は抑制できる。また、第２及び第４の曲率半径σ２，σ４は電機子５０Ｂ（ひいてはラジアルギャップ型回転電機１００Ｂ）に要請される回転軸方向Ｚからの平面視での大きさに基づいて設定される。例えば低コスト化の観点からラジアルギャップ型回転電機１００Ｂの小型化することが要請されている場合、第２及び第４の曲率半径σ２，σ４は、第１及び第３の曲率半径σ１，σ３のいずれよりも小さい。つまり、第１及び第３の曲率半径σ１，σ３を第２及び第４の曲率半径σ２，σ４のいずれよりも大きくすることにより、ラジアルギャップ型回転電機１００Ｂの小型化を図りつつ導線の巻太りを回避又は抑制できる。
【００５１】
〈直線部Ｍ４側の形状〉
直線部Ｍ４の一端には第５及び第６の湾曲部（課題を解決するための手段における「第１の湾曲部」及び「第２の湾曲部」に相当）Ｒ１，Ｒ２が接続されており、他端には第７及び第８の湾曲部（課題を解決するための手段における「第１の湾曲部」及び「第２の湾曲部」に相当）Ｒ３，Ｒ４が接続されている。それらの接続態様は、直線部Ｍ２の両端に接続されている第１ないし第４の湾曲部Ｓ１−Ｒ４のそれぞれの接続態様と同様であるから説明を省略する。また、第５の湾曲部Ｓ１が接続されていない側の第６の湾曲部Ｓ２の端部が、端部Ｑ４とは反対側の直線部Ｍ１の端部に相当する。また、第７の湾曲部Ｓ３が接続されていない側の第８の湾曲部Ｓ４の端部が、端部Ｑ６とは反対側の直線部Ｍ３の端部に相当する。要するに、巻回部１２Ｂは、巻回軸方向Ｂからの平面視で径方向ＲＢを中心にした線対称の形状を呈する。
【００５２】
〈変形例〉
以上、本発明の好適な態様について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上記実施例１，２においては接続部Ｃ１，Ｃ２（Ｄ１，Ｄ２）がそれぞれ２つの湾曲部Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４）を有しているが、さらに湾曲部を有していても良い。このとき、相互に接続される湾曲部の曲率半径は、直線部Ｌ２，Ｌ４（Ｍ２，Ｍ４）に近い側の湾曲部ほど大きな曲率半径を呈することが必要である。
【符号の説明】
【００５３】
Ａ，Ｂ  巻回軸
Ｚ  軸
θＡ，θＢ  周方向
Ｌ２，Ｌ４，Ｍ２，Ｍ４  直線部
Ｌ１  第１辺
Ｌ３  第２辺
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ５；Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ５  端部
Ｒ１，Ｒ３；Ｓ１，Ｓ３  第１の湾曲部
ρ１，ρ３；σ１，σ３  第１の曲率半径
Ｒ２，Ｒ４；Ｓ２，Ｓ４  第２の湾曲部
ρ２，ρ４；σ２，σ４  第２の曲率半径
１０Ａ，１０Ｂ  ティース
１２Ａ，１２Ｂ  巻回部
２０Ａ，２０Ｂ  電機子巻線
３０Ａ  磁性体板
【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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