(57)【要約】【課題】性能向上を図るとともに、高い剛性を維持することができる回転電機、巻上機、およびエレベータを提供することである。【解決手段】実施形態の回転電機は、シャフトと、巻線と、固定子鉄心と、回転子鉄心とを持つ。前記固定子鉄心および前記回転子鉄心の少なくとも一方は、それぞれ環状に形成されるとともに前記シャフトの軸方向で互いに重ねられた第１部材と第２部材とを有する。前記第１部材は、前記軸方向に沿って設けられたスリット状の第１絶縁部を有する。前記第２部材は、前記軸方向に沿って設けられたスリット状の第２絶縁部を有する。前記第１部材および前記第２部材は、前記第１絶縁部および前記第２絶縁部が前記シャフトの回転方向で互いに異なる位置に配置された状態で一体に連結されている。【選択図】図３Ａ
2017169343.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトと、
前記シャフトの回転方向に沿う環状の巻線と、
前記巻線に沿って配置された複数の固定子磁極を有した固定子鉄心と、
前記複数の固定子磁極に面する複数の回転子磁極を有した回転子鉄心と、
を備え、
前記固定子鉄心および前記回転子鉄心の少なくとも一方は、それぞれ環状に形成されるとともに前記シャフトの軸方向で互いに重ねられた第１部材と第２部材とを有し、
前記第１部材は、前記軸方向に沿って設けられたスリット状の第１絶縁部を有し、
前記第２部材は、前記軸方向に沿って設けられたスリット状の第２絶縁部を有し、
前記第１部材および前記第２部材は、前記第１絶縁部および前記第２絶縁部が前記回転方向で互いに異なる位置に配置された状態で一体に連結されている、
回転電機。
【請求項２】
前記固定子鉄心および前記回転子鉄心の少なくとも一方は、前記第１部材と前記第２部材との境界部に設けられて前記第１部材と前記第２部材との間を電気的に絶縁した第１絶縁層を有した、
請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
前記固定子鉄心および前記回転子鉄心の少なくとも一方は、前記軸方向で互いに離れて配置された第１鉄心および第２鉄心と、前記シャフトの径方向で前記第１鉄心および前記第２鉄心に面して前記第１鉄心と前記第２鉄心とを磁気的に連結した第３鉄心とを有し、
前記第１鉄心および前記第２鉄心の少なくとも一方は、前記第１部材と前記第２部材とを有し、前記第３鉄心の少なくとも一部は、前記第１部材および前記第２部材の少なくとも一方から電気的に絶縁されている、
請求項１に記載の回転電機。
【請求項４】
前記固定子鉄心および前記回転子鉄心の少なくとも一方は、前記第１部材と前記第３鉄心との境界部および前記第２部材と前記第３鉄心との境界部の少なくとも一方に設けられて、前記第１部材と前記第３鉄心との間および前記第２部材と前記第３鉄心との間の少なくとも一方を電気的に絶縁した第２絶縁層を有した、
請求項３に記載の回転電機。
【請求項５】
前記第３鉄心は、前記軸方向に沿って設けられたスリット状の第３絶縁部を有し、
前記第３鉄心は、前記第３絶縁部が前記第１絶縁部および前記第２絶縁部の少なくとも一方に対して前記回転方向で異なる位置に配置された状態で、前記第１部材および前記第２部材と一体に連結されている、
請求項４に記載の回転電機。
【請求項６】
前記第３鉄心は、前記軸方向に沿って設けられたスリット状の第３絶縁部を有し、
前記第３鉄心は、前記第３絶縁部が前記第１絶縁部および前記第２絶縁部の少なくとも一方に対して前記回転方向で略同じ位置に配置された状態で、前記第１部材および前記第２部材と一体に連結されている、
請求項３に記載の回転電機。
【請求項７】
前記第３絶縁部は、前記第１絶縁部に対して前記回転方向で略同じ位置に設けられた第１部分と、前記第２絶縁部に対して前記回転方向で略同じ位置に設けられた第２部分とを有する、
請求項６に記載の回転電機。
【請求項８】
前記第３鉄心は、前記回転方向で第３部材と第４部材とに分割されているとともに、前記第３部材と前記第４部材とが連結された連結部と、前記連結部に設けられて前記第３部材と前記第４部材とを電気的に絶縁した第３絶縁層とを有し、
前記第３鉄心は、前記連結部が前記第１絶縁部および前記第２絶縁部の少なくとも一方に対して前記回転方向で略同じ位置に配置された状態で、前記第１部材および前記第２部材と一体に連結されている、
請求項３に記載の回転電機。
【請求項９】
前記固定子鉄心および前記回転子鉄心の少なくとも一方は、それぞれ前記第１部材と前記第２部材とを固定するとともに、前記回転方向に並べられた第１固定部材と第２固定部材とを有し、
前記第１絶縁部は、前記回転方向で前記第１固定部材と前記第２固定部材との間に設けられた、
請求項１に記載の回転電機。
【請求項１０】
前記第２絶縁部は、前記回転方向で前記第１固定部材と前記第２固定部材との間を外れた領域に設けられた、
請求項９に記載の回転電機。
【請求項１１】
前記巻線、前記固定子鉄心、および前記回転子鉄心をそれぞれ有するとともに、前記軸方向に並べられた複数の基本ユニットと、
前記複数の基本ユニットの間に配置されたスペーサと、
をさらに備え、
前記複数の基本ユニットに含まれる１つの基本ユニットと前記スペーサとの境界部に設けられて、前記基本ユニットと前記スペーサとの間を電気的に絶縁した第４絶縁層をさらに備えた、
請求項１に記載の回転電機。
【請求項１２】
前記巻線、前記固定子鉄心、および前記回転子鉄心をそれぞれ有するとともに、前記軸方向に並べられた複数の基本ユニットと、
前記複数の基本ユニットの間に配置されたスペーサと、
をさらに備え、
前記スペーサは、前記軸方向に沿って設けられたスリット状の第４絶縁部を有し、
前記スペーサは、前記第４絶縁部が前記第１絶縁部および前記第２絶縁部の少なくとも一方に対して前記回転方向で略同じ位置に配置された状態で、前記第１部材および前記第２部材と一体に連結されている、
請求項１に記載の回転電機。
【請求項１３】
シーブと、
前記シーブを駆動する回転電機と、
を備え、
前記回転電機は、シャフトと、前記シャフトの回転方向に沿う環状の巻線と、前記巻線に沿って配置された複数の固定子磁極を有した固定子鉄心と、前記複数の固定子磁極に面する複数の回転子磁極を有した回転子鉄心とを備え、
前記固定子鉄心および前記回転子鉄心の少なくとも一方は、それぞれ環状に形成されるとともに前記シャフトの軸方向で互いに重ねられた第１部材と第２部材とを有し、
前記第１部材は、前記軸方向に沿って設けられたスリット状の第１絶縁部を有し、
前記第２部材は、前記軸方向に沿って設けられたスリット状の第２絶縁部を有し、
前記第１部材および前記第２部材は、前記第１絶縁部および前記第２絶縁部が前記回転方向で互いに異なる位置に配置された状態で一体に連結されている、
巻上機。
【請求項１４】
乗りかごと、
前記乗りかごに連結されたロープと、
前記ロープが巻き掛けられたシーブと、
前記シーブを駆動する回転電機と、
を備え、
前記回転電機は、シャフトと、前記シャフトの回転方向に沿う環状の巻線と、前記巻線に沿って配置された複数の固定子磁極を有した固定子鉄心と、前記複数の固定子磁極に面する複数の回転子磁極を有した回転子鉄心とを備え、
前記固定子鉄心および前記回転子鉄心の少なくとも一方は、それぞれ環状に形成されるとともに前記シャフトの軸方向で互いに重ねられた第１部材と第２部材とを有し、
前記第１部材は、前記軸方向に沿って設けられたスリット状の第１絶縁部を有し、
前記第２部材は、前記軸方向に沿って設けられたスリット状の第２絶縁部を有し、
前記第１部材および前記第２部材は、前記第１絶縁部および前記第２絶縁部が前記回転方向で互いに異なる位置に配置された状態で一体に連結されている、
エレベータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、回転電機、巻上機、およびエレベータに関する。
【背景技術】
【０００２】
電磁モータは、省エネやＣＯ２削減などの理由からさらなる高性能化が求められており、小型軽量化、高効率化、高トルク化、高出力化などに代表される性能が日々飛躍的に向上している。電磁モータを磁束の方向で大別すると、（１）ラジアル・フラックス・モータ、（２）アキシャル・フラックス・モータ、（３）トランスバーサル・フラックス・モータに分類できる。この中で、ラジアル・フラックス・モータは、とくにコストパフォーマンスに優れ、汎用型アクチュエータの代表的な機械要素として産業界の様々な製品に幅広く使用されている。また、アキシャル・フラックス・モータは、3次元方向の複雑な磁路構成を有し、とくに中型・大型用の薄型大口径モータ分野に適用されている。
【０００３】
一方で、トランスバーサル・フラックス・モータは、例えば、永久磁石を有したロータと、環状コイルおよび固定子鉄心を有した電機子とを備えている。環状コイルは、回転軸を中心とする環状に形成されている。また、固定子鉄心は、例えば環状コイルを取り囲む複数のＵ字形鉄心（以下、Ｕ字固定子鉄心と称する）から構成されている。このようなトランスバーサル・フラックス・モータによれば、多極化を比較的容易に実現できるため、小型で大トルクのモータを得ることができる。つまり、ラジアル・フラックス・モータやアキシャル・フラックス・モータでは、複数のスロットにコイルを挿入するためのデットスペースが必要である。一方で、トランスバーサル・フラックス・モータでは、例えば複数のＵ字固定子鉄心が回転軸の回転方向に並べられるだけでよいので、一般的に多極化が容易である。また、環状コイルとＵ字固定子鉄心とを有する電機子は、コイルで発生する磁束が外部に漏れ難い構造を持つ。このため、コイルによる磁場発生効率が高く、コイルエンドを有するラジアル・フラックス・モータやアキシャル・フラックス・モータに比べて、小型化が期待できる。
【０００４】
ところで、回転電機は、さらなる性能向上が期待されている。一方で、回転電機は、剛性が低下すると、騒音が大きくなる場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４７７３０５３号公報
【特許文献２】特開２０１４−１０００５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、性能向上を図るとともに、高い剛性を維持することができる回転電機、巻上機、およびエレベータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態の回転電機は、シャフトと、巻線と、固定子鉄心と、回転子鉄心とを持つ。前記巻線は、前記シャフトの回転方向に沿う環状である。前記固定子鉄心は、前記巻線に沿って配置された複数の固定子磁極を有する。前記回転子鉄心は、前記複数の固定子磁極に面する複数の回転子磁極を有する。前記固定子鉄心および前記回転子鉄心の少なくとも一方は、それぞれ環状に形成されるとともに前記シャフトの軸方向で互いに重ねられた第１部材と第２部材とを有する。前記第１部材は、前記軸方向に沿って設けられたスリット状の第１絶縁部を有する。前記第２部材は、前記軸方向に沿って設けられたスリット状の第２絶縁部を有する。前記第１部材および前記第２部材は、前記第１絶縁部および前記第２絶縁部が前記回転方向で互いに異なる位置に配置された状態で一体に連結されている。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１Ａ】第１の実施形態の回転電機の全体を示す斜視図。
【図１Ｂ】第１の実施形態の回転電機を一部分解して示す分解斜視図。
【図２】第１の実施形態のロータを一部分解して示す分解斜視図。
【図３Ａ】第１の実施形態の第１回転子鉄心を分解して示す分解斜視図。
【図３Ｂ】第１の実施形態の第１回転子鉄心の組立後の状態を示す斜視図。
【図３Ｃ】図３Ｂに示された第１回転子鉄心のＦ３Ｃ−Ｆ３Ｃ線に沿う断面図。
【図４Ａ】第１の実施形態の回転子の組立後の状態を示す斜視図。
【図４Ｂ】図４Ａに示された回転子のＦ４Ｂ−Ｆ４Ｂ線に沿う断面図。
【図４Ｃ】図４Ａに示された回転子のＦ４Ｃ−Ｆ４Ｃ線に沿う断面図。
【図４Ｄ】図４Ｃに示された回転子のＦ４Ｄ線に囲まれた領域を拡大して示す断面図。
【図５】第１の実施形態のステータを一部分解して示す分解斜視図。
【図６Ａ】第１の実施形態の第１固定子鉄心を分解して示す分解斜視図。
【図６Ｂ】第１の実施形態の第１固定子鉄心の組立後の状態を示す斜視図。
【図６Ｃ】図６Ｂに示された第１固定子鉄心のＦ６Ｃ−Ｆ６Ｃ線に沿う断面図。
【図７】第１の実施形態の電機子を示す断面図。
【図８】図７に示された電機子のＦ８線に囲まれた領域を拡大して示す断面図。
【図９】第２の実施形態の回転電機を一部分解して示す分解斜視図。
【図１０】第２の実施形態のロータを一部分解して示す分解斜視図。
【図１１Ａ】第２の実施形態の第３回転子鉄心を分解して示す分解斜視図。
【図１１Ｂ】第２の実施形態の第３回転子鉄心の組立後の状態を示す斜視図。
【図１１Ｃ】図１１Ｂに示された第３回転子鉄心のＦ１１Ｃ−Ｆ１１Ｃ線に沿う断面図。
【図１２Ａ】第２の実施形態の回転子の組立後の状態を示す斜視図。
【図１２Ｂ】図１２Ａに示された回転子のＦ１２Ｂ−Ｆ１２Ｂ線に沿う断面図。
【図１２Ｃ】図１２Ａに示された回転子のＦ１２Ｃ−Ｆ１２Ｃ線に沿う断面図。
【図１３】第３の実施形態の回転電機の全体を示す斜視図。
【図１４】第３の実施形態の回転電機を一部分解して示す分解斜視図。
【図１５】第３の実施形態のステータを一部分解して示す分解斜視図。
【図１６Ａ】図１５に示された固定子鉄心のＦ１６Ａ−Ｆ１６Ａ線に沿う断面図。
【図１６Ｂ】図１５に示された固定子鉄心のＦ１６Ｂ−Ｆ１６Ｂ線に沿う断面図。
【図１７Ａ】第３の実施形態のスペーサと第１固定子鉄心とを分解して示す分解斜視図。
【図１７Ｂ】第３の実施形態のスペーサと第１固定子鉄心とを連結した状態を示す斜視図。
【図１８Ａ】第３の実施形態のＵ相の第２固定子鉄心と、スペーサと、Ｖ相の第１固定子鉄心とを分解して示す分解斜視図。
【図１８Ｂ】第３の実施形態のＵ相の第２固定子鉄心と、スペーサと、Ｖ相の第１固定子鉄心とが組み立てられた状態を示す斜視図。
【図１９】第３の実施形態の回転電機の変形例を示す斜視図。
【図２０】第４の実施形態の電動車両を概略的に示す図。
【図２１】第４の実施形態の電動車両の一部を拡大して示す図。
【図２２】第５の実施形態の風力発電装置を概略的に示す図。
【図２３】第６の実施形態のエレベータを概略的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施形態の回転電機、巻上機、およびエレベータを、図面を参照して説明する。なお、以下の説明では、同一または類似の機能を有する構成に同一の符号を付す。そして、それら構成の重複する説明は省略する場合がある。
また説明の便宜上、シャフト１２の軸方向Ｚ、径方向Ｒ、および回転方向θについて先に定義する。シャフト１２の軸方向Ｚは、回転電機１の回転中心軸（軸線）Ｃと略平行な方向である。シャフト１２の径方向Ｒは、軸方向Ｚとは略直交する方向であり、回転中心軸Ｃから放射状に離れる方向およびその反対方向（回転中心軸Ｃに近付く方向）である。シャフト１２の回転方向θは、軸方向Ｚおよび径方向Ｒとは略直交する方向であり、回転中心軸Ｃから一定の距離を保ちながら、回転中心軸Ｃの周りを回転する方向である。
また本願で言う「絶縁」とは、電気的な絶縁を意味する。
【００１０】
（第１の実施形態）
まず、図１Ａから図８を参照して、第１の実施形態の回転電機１について説明する。
図１Ａは、本実施形態の回転電機１の全体を示す斜視図である。図１Ｂは、図１Ａに示された回転電機１を一部分解して示す分解斜視図である。本実施形態の回転電機１は、シャフト１２の軸方向Ｚに沿って磁路が形成されるトランスバーサル・フラックス・モータ（横方向磁束型モータ）である。
【００１１】
詳しく述べると、本実施形態の回転電機１は、ロータ２と、ステータ３とを備えている。ロータ２は、円筒形状に形成され、回転電機１の回転中心軸Ｃに沿って配置されている。ロータ２は、ステータ３の軸受５３ａ，５３ｂ（図５参照）によって、回転方向θに回転可能に支持されている。ステータ３は、ロータ２を全体として取り囲んでいる。
【００１２】
また別の観点から見ると、回転電機１は、軸方向Ｚに並べて配置された複数の基本ユニット４を有する。図１Ｂに示すように、各基本ユニット４は、ロータ２に含まれる回転子１１と、ステータ３に含まれる電機子５１とを有する。本実施形態では、回転電機１は、３段式（３相）の回転電機であり、軸方向Ｚに並べられた３組（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の基本ユニット４を有する。
【００１３】
次に、本実施形態のロータ２について詳しく説明する。
図１Ｂに示すように、ロータ２は、軸方向Ｚに並べて配置された複数（例えば３つ）の回転子１１と、複数の回転子１１が取り付けられたシャフト１２とを有する。複数の回転子１１は、互いに異なる基本ユニット４に対応して配置されている。シャフト１２は、軸方向Ｚに沿う円柱状に形成されており、複数の回転子１１に挿嵌されている。シャフト１２は、ステータ３の軸受５３ａ，５３ｂによって回転可能に支持されている。
【００１４】
図２は、ロータ２を一部分解して示す分解斜視図である。
図２に示すように、ロータ２の各回転子１１は、第１回転子鉄心Ｒ１、第２回転子鉄心Ｒ２、および第３回転子鉄心Ｒ３を有する。第１回転子鉄心Ｒ１は、「第１鉄心（第１鉄心部材）」の一例である。第２回転子鉄心Ｒ２は、「第２鉄心（第２鉄心部材）」の一例である。第３回転子鉄心Ｒ３は、「第３鉄心（第３鉄心部材）」の一例である。第１回転子鉄心Ｒ１、第２回転子鉄心Ｒ２、および第３回転子鉄心Ｒ３は、互いに連結されて一体化されることで、別の観点における１つの回転子鉄心（回転子鉄心ユニット）ＲＵを形成している。
【００１５】
図２に示すように、第１回転子鉄心Ｒ１および第２回転子鉄心Ｒ２は、軸方向Ｚに互いに離れて配置されている。第１回転子鉄心Ｒ１および第２回転子鉄心Ｒ２の各々は、回転方向θに沿う円環状（回転中心軸Ｃを中心とする円環状）に形成されている。第１回転子鉄心Ｒ１および第２回転子鉄心Ｒ２の各々は、例えば複数の永久磁石（不図示）が設けられることで、第１回転子鉄心Ｒ１および第２回転子鉄心Ｒ２の外周面に複数（例えば２４個）の回転子磁極Ｍｒ（図３Ａ参照）を有する。複数の回転子磁極Ｍｒは、回転方向θに並べて配置されている。例えば、複数の回転子磁極Ｍｒは、第１回転子鉄心Ｒ１および第２回転子鉄心Ｒ２の外周面上で、Ｎ極とＳ極とが回転方向θで交互になるように配置されている。複数の回転子磁極Ｍｒは、電機子５１の複数の固定子磁極Ｍｓ（後述）に径方向Ｒで面する。
【００１６】
図２に示すように、第１回転子鉄心Ｒ１および第２回転子鉄心Ｒ２の各々は、軸方向Ｚにおいて複数の部材に分割されている。例えば、第１回転子鉄心Ｒ１および第２回転子鉄心Ｒ２の各々は、軸方向Ｚにおいて、第１部材２１と、第２部材２２とに分割されている。第１部材２１および第２部材２２の各々は、それぞれ回転方向θに沿う円環状（回転中心軸Ｃを中心とする円環状）に形成されて、互いに略同じ外形を有する。第１部材２１および第２部材２２は、軸方向Ｚで互いに重ねられている。第１部材２１および第２部材２２の各々は、上述した複数の回転子磁極Ｍｒを有する。
【００１７】
図３Ａは、第１回転子鉄心Ｒ１を分解して示す分解斜視図である。図３Ｂは、第１回転子鉄心Ｒ１の組立後の状態を示す斜視図である。図３Ｃは、図３Ｂに示された第１回転子鉄心Ｒ１のＦ３Ｃ−Ｆ３Ｃ線に沿う断面図である。
【００１８】
図３Ａに示すように、本実施形態の第１部材２１は、軸方向Ｚに沿って設けられたスリット状の第１絶縁部ＳＬ１ｒ（以下、第１絶縁スリットＳＬ１ｒと称する）を有する。本実施形態の第１絶縁スリットＳＬ１ｒは、軸方向Ｚで第１部材２１を貫通している。例えば、第１絶縁スリットＳＬ１ｒは、軸方向Ｚで第１部材２１を貫通した貫通溝を有し、この貫通溝が空気や真空を含む絶縁体で満たされることで形成されている。第１絶縁スリットＳＬ１ｒは、回転方向θで第１部材２１の一部に設けられている。また、第１絶縁スリットＳＬ１ｒは、径方向Ｒで第１部材２１の内周面から外周面に貫通している。第１絶縁スリットＳＬ１ｒは、第１部材２１に回転方向θに沿って形成される環状の電気流路を電気的に遮断している。なお、上記貫通溝に満たされる絶縁体は、空気や真空に限らず、絶縁紙や合成樹脂部材のような有形物でもよい。絶縁体に関するこの定義は、他のスリット状の絶縁部についても同様である。
【００１９】
同様に、第２部材２２は、軸方向Ｚに沿って設けられたスリット状の第２絶縁部ＳＬ２ｒ（以下、第２絶縁スリットＳＬ２ｒと称する）を有する。本実施形態の第２絶縁スリットＳＬ２ｒは、軸方向Ｚで第２部材２２を貫通している。例えば、第２絶縁スリットＳＬ２ｒは、軸方向Ｚで第２部材２２を貫通した貫通溝を有し、この貫通溝が空気や真空を含む絶縁体で満たされることで形成されている。第２絶縁スリットＳＬ２ｒは、回転方向θで第２部材２２の一部に設けられている。また、第２絶縁スリットＳＬ２ｒは、径方向Ｒで第２部材２２の内周面から外周面に貫通している。第２絶縁スリットＳＬ２ｒは、第２部材２２に回転方向θに沿って形成される環状の電気流路を電気的に遮断している。
【００２０】
そして、図３Ｂに示すように、第１部材２１および第２部材２２は、第１絶縁スリットＳＬ１ｒおよび第２絶縁スリットＳＬ２ｒが回転方向θで互いに異なる位置（互いにずれた位置）に配置された状態で、一体に連結されている。言い換えると、第１絶縁スリットＳＬ１ｒと第２絶縁スリットＳＬ２ｒとは、軸方向Ｚにおいて並んでいない。また別の観点で見ると、第１絶縁スリットＳＬ１ｒは、第２部材２２のなかでスリットが設けられていない領域に面している。第２絶縁スリットＳＬ２ｒは、第１部材２１のなかでスリットが設けられていない領域に面している。例えば、第１部材２１および第２部材２２は、互いに同一形状を有するとともに、互いに逆向きの面を合わせることで、第１絶縁スリットＳＬ１ｒと第２絶縁スリットＳＬ２ｒとが重ならないように配置されている。
【００２１】
本実施形態では、図３Ａに示すように、第１絶縁スリットＳＬ１ｒと第２絶縁スリットＳＬ２ｒとは、回転方向θで、互いに隣り合う２つ回転子磁極Ｍｒの磁極間距離Ｌｒよりも大きくずれている。なお本願で言う「磁極間距離」とは、回転方向θで互いに隣り合う２つの磁極において、一方の磁極の回転方向θにおける中心と、他方の磁極の回転方向θにおける中心との間の距離である。なお、第１絶縁スリットＳＬ１ｒと第２絶縁スリットＳＬ２ｒとのずれ量は、上記例に限定されない。
【００２２】
図３Ｃに示すように、本実施形態の第１回転子鉄心Ｒ１は、第１部材２１と第２部材２２との境界部に設けられた第１回転子絶縁層２５を有する。第１回転子絶縁層２５は、「第１絶縁層」の一例である。例えば、第１回転子絶縁層２５は、第１部材２１と第２部材２２との間に挟まれる絶縁性シート（絶縁紙または合成樹脂製のシート）である。第１回転子絶縁層２５は、軸方向Ｚで第１部材２１と第２部材２２との間に位置して、第１部材２１と第２部材２２との間を電気的に絶縁している。なお本願で言う「２つの部材の境界部に設けられた絶縁層」とは、２つの部材の間に挟まれる絶縁性シートに限定されず、２つの部材のうち少なくとも一方の部材の表面に設けられた絶縁層でもよい。このような絶縁層は、例えば、部材の表面に絶縁処理（酸化処理や絶縁材料のコーティングなど）が施されることによって形成される。絶縁層に関するこの定義は、他の絶縁層についても同様である。また本願で言う「絶縁層」との用語は、「スリット状の絶縁部」との区別のために便宜上付けられた用語である。このため、「絶縁層」との用語は、「絶縁部」または「表面絶縁部」などと読み替えられてもよい。
【００２３】
次に、第１部材２１と第２部材２２とを連結する連結構造について説明する。
図３Ａに示すように、第１部材２１および第２部材２２の各々は、それぞれ軸方向Ｚに開口した第１取付孔３１、第２取付孔３２、および第３取付孔３３を有する。第１取付孔３１、第２取付孔３２、および第３取付孔３３は、回転方向θに並んで配置されている。
第１部材２１の第１取付孔３１と、第２部材２２の第１取付孔３１とは、回転方向θで互いに対応する位置（互いに略同じ位置）に配置され、軸方向Ｚで互いに連通している。同様に、第１部材２１の第２取付孔３２と、第２部材２２の第２取付孔３２とは、回転方向θで互いに対応する位置（互いに略同じ位置）に配置され、軸方向Ｚで互いに連通している。第１部材２１の第３取付孔３３と、第２部材２２の第３取付孔３３とは、回転方向θで互いに対応する位置（互いに略同じ位置）に配置され、軸方向Ｚで互いに連通している。
【００２４】
また、第１回転子鉄心Ｒ１は、第１固定部材４１、第２固定部材４２、および第３固定部材４３を有する。第１固定部材４１は、第１部材２１の第１取付孔３１と第２部材２２の第１取付孔３１とに挿入され、第１部材２１と第２部材２２とを連結している。第２固定部材４２は、第１部材２１の第２取付孔３２と第２部材２２の第２取付孔３２とに挿入され、第１部材２１と第２部材２２とを連結している。第３固定部材４３は、第１部材２１の第３取付孔３３と第２部材２２の第３取付孔３３とに挿入され、第１部材２１と第２部材２２とを連結している。第１固定部材４１、第２固定部材４２、および第３固定部材４３は、回転方向θで並んで配置されている。第１固定部材４１、第２固定部材４２、および第３固定部材４３の各々は、取付孔３１，３２，３３に圧入されるピン部材でもよく、取付孔３１，３２，３３に螺合されるボルトでもよく、その他の固定部材でもよい。
【００２５】
そして、図３Ａおよび図３Ｂに示すように、本実施形態の第１絶縁スリットＳＬ１ｒは、回転方向θで第１固定部材４１と第２固定部材４２との間（第１部材２１の第１取付孔３１と第１部材２１の第２取付孔３２との間）に設けられている。一方で、第２絶縁スリットＳＬ２ｒは、第１固定部材４１および第２固定部材４２の間を外れた領域に設けられている。このため、第１固定部材４１と第２固定部材４２とは、第２部材２２のなかでスリットを有しない部分（スリットによって分断されていない部分）によって互いに連結されている。
【００２６】
同様に、第２絶縁スリットＳＬ２ｒは、回転方向θで第２固定部材４２と第３固定部材４３との間（第２部材２２の第２取付孔３２と第２部材２２の第３取付孔３３との間）に設けられている。一方で、第１絶縁スリットＳＬ１ｒは、第２固定部材４２および第３固定部材４３の間を外れた領域に設けられている。このため、第２固定部材４２と第３固定部材４３とは、第１部材２１のなかでスリットを有しない部分（スリットによって分断されていない部分）によって互いに連結されている。
【００２７】
また図３Ｃに示すように、第１固定部材４１、第２固定部材４２、および第３固定部材４３の各々は、少なくとも表面に絶縁部４５を有することが望ましい。例えば、第１固定部材４１、第２固定部材４２、および第３固定部材４３の各々は、それらの表面に絶縁処理が施されることで絶縁部４５を有する。これに代えて、第１固定部材４１、第２固定部材４２、および第３固定部材４３の各々は、それら自体が絶縁部材で形成されることで少なくとも表面に絶縁部４５を有してもよい。なお、第１固定部材４１、第２固定部材４２、および第３固定部材４３の絶縁部４５は、必須の構成要素ではない。
なお本実施形態では、上記のような構成の取付孔３１，３２，３３および固定部材４１，４２，４３を含む連結構造を「連結構造４６」と称する。
【００２８】
次に、第３回転子鉄心Ｒ３について説明する。
図４Ａは、回転子１１の組立後の状態を示す斜視図である。図４Ｂは、図４Ａに示された回転子１１のＦ４Ｂ−Ｆ４Ｂ線に沿う断面図である。図４Ｃは、図４Ａに示された回転子１１のＦ４Ｃ−Ｆ４Ｃ線に沿う断面図である。図４Ｄは、図４Ｃに示された回転子１１のＦ４線に囲まれた領域を拡大して示す断面図である。
【００２９】
図４Ａに示すように、第３回転子鉄心Ｒ３は、第１回転子鉄心Ｒ１および第２回転子鉄心Ｒ２の内周面に沿う円環状に形成されて、第１回転子鉄心Ｒ１および第２回転子鉄心Ｒ２に挿嵌されている。第３回転子鉄心Ｒ３は、径方向Ｒで第１回転子鉄心Ｒ１および第２回転子鉄心Ｒ２に面して第１回転子鉄心Ｒ１と第２回転子鉄心Ｒ２とを磁気的に連結している。これにより、例えば、第１回転子鉄心Ｒ１から第３回転子鉄心Ｒ３を介して第２回転子鉄心Ｒ２に向かう磁路（磁束流路）が形成される。なお本願で言う「磁気的に連結」とは、２つの部材の間に磁束が通る配置関係を意味し、物理的に接していない場合も含まれる。
【００３０】
図２に示すように、本実施形態の第３回転子鉄心Ｒ３は、軸方向Ｚに沿って設けられたスリット状の第３絶縁部ＳＬ３（以下、第３絶縁スリットＳＬ３と称する）を有する。本実施形態の第３絶縁スリットＳＬ３は、軸方向Ｚで第３回転子鉄心Ｒ３を貫通している。例えば、第３絶縁スリットＳＬ３は、軸方向Ｚで第３回転子鉄心Ｒ３を貫通した貫通溝を有し、この貫通溝が空気や真空を含む絶縁体で満たされることで形成されている。第３絶縁スリットＳＬ３は、回転方向θで第３回転子鉄心Ｒ３の一部に設けられている。また、第３絶縁スリットＳＬ３は、径方向Ｒで第３回転子鉄心Ｒ３の内周面から外周面に貫通している。第３絶縁スリットＳＬ３は、第３回転子鉄心Ｒ３に回転方向θに沿って形成される環状の電気流路を電気的に遮断している。
【００３１】
そして、図４Ｂに示すように、第３回転子鉄心Ｒ３は、第３絶縁スリットＳＬ３が第１絶縁スリットＳＬ１ｒに対して回転方向θで対応する位置（略同じ位置）に配置された状態で、第１部材２１および第２部材２２と一体に連結されている。すなわち、第３絶縁スリットＳＬ３は、径方向Ｒで第１絶縁スリットＳＬ１ｒと並ぶ。ここで本実施形態では、第１部材２１は、第１絶縁スリットＳＬ１ｒの両側に分かれて位置した第１部分２１ａと第２部分２１ｂとを有する。第３回転子鉄心Ｒ３は、第３絶縁スリットＳＬ３の両側に分かれて位置した第１部分Ｒ３ａと第２部分Ｒ３ｂとを有する。第１部材２１の第１部分２１ａは、第３回転子鉄心Ｒ３の第１部分Ｒ３ａと隣り合い、第３回転子鉄心Ｒ３の第１部分Ｒ３ａと磁気的に連結されている。第１部材２１の第２部分２１ｂは、第３回転子鉄心Ｒ３の第２部分Ｒ３ｂと隣り合い、第３回転子鉄心Ｒ３の第２部分Ｒ３ｂと磁気的に連結されている。
【００３２】
一方で、図４Ｃに示すように、第３回転子鉄心Ｒ３は、第３絶縁スリットＳＬ３が回転方向θで第２絶縁スリットＳＬ２ｒとは異なる位置（第２絶縁スリットＳＬ２ｒからずれた位置）に配置された状態で、第１部材２１および第２部材２２と一体に連結されている。すなわち、第３絶縁スリットＳＬ３は、径方向Ｒで第２絶縁スリットＳＬ２ｒとは並ばない。第３絶縁スリットＳＬ３は、第２部材２２のなかでスリットが設けられていない領域に面している。ここで本実施形態では、第２部材２２は、第２絶縁スリットＳＬ２ｒの両側に分かれて位置した第１部分２２ａと第２部分２２ｂとを有する。第２部材２２の第１部分２２ａは、第３回転子鉄心Ｒ３の第１部分Ｒ３ａと隣り合い、第３回転子鉄心Ｒ３の第１部分Ｒ３ａと磁気的に連結されている。第２部材２２の第２部分２２ｂは、第３回転子鉄心Ｒ３の第２部分Ｒ３ｂと隣り合い、第３回転子鉄心Ｒ３の第２部分Ｒ３ｂと磁気的に連結されている。
【００３３】
また、図４Ｄに示すように、回転子１１は、第１部材２１と第３回転子鉄心Ｒ３との境界部、および第２部材２２と第３回転子鉄心Ｒ３との境界部の少なくとも一方に設けられた第２回転子絶縁層２６を有する。第２回転子絶縁層２６は、「第２絶縁層」の一例である。本実施形態では、第２回転子絶縁層２６は、少なくとも第２部材２２と第３回転子鉄心Ｒ３との境界部に設けられている。第２回転子絶縁層２６は、径方向Ｒで第２部材２２と第３回転子鉄心Ｒ３との間（少なくとも第２部材２２の第１部分２２ａと第３回転子鉄心Ｒ３の第２部分Ｒ３ｂとの間）に位置して、第２部材２２と第３回転子鉄心Ｒ３との間を電気的に絶縁している。
【００３４】
次に、本実施形態のステータ３について詳しく説明する。
図５は、ステータ３を一部分解して示す分解斜視図である。
図５に示すように、ステータ３は、軸方向Ｚに並べて配置された複数（例えば３つ）の電機子５１と、複数のスペーサ５２と、一対の軸受５３ａ，５３ｂと、一対の軸受ホルダ５４ａ，５４ｂとを有する。複数の電機子５１は、互いに異なる基本ユニット４に対応して配置されている。各電機子５１は、ロータ２の回転子１１に対して径方向Ｒに所定の空隙を持って対向配置されている。複数のスペーサ５２は、複数の電機子５１の間に配置されている。一方の軸受ホルダ５４ａは、回転電機１の一方の端部に位置するとともに、軸受５３ａを保持している。他方の軸受ホルダ５４ｂは、回転電機１の他方の端部に位置するとともに、軸受５３ｂを保持している。
【００３５】
図５に示すように、各電機子５１は、巻線６１、第１固定子鉄心Ｓ１、第２固定子鉄心Ｓ２、および第３固定子鉄心Ｓ３を有する。第１固定子鉄心Ｓ１は、「第１鉄心（第１鉄心部材）」の別の一例である。第２固定子鉄心Ｓ２は、「第２鉄心（第２鉄心部材）」の別の一例である。第３固定子鉄心Ｓ３は、「第３鉄心（第３鉄心部材）」の別の一例である。第１固定子鉄心Ｓ１、第２固定子鉄心Ｓ２、および第３固定子鉄心Ｓ３は、互いに連結されて一体化されることで、別の観点における１つの固定子鉄心（固定子鉄心ユニット）ＳＵを形成している。
【００３６】
本実施形態の巻線６１は、回転方向θに沿う円環状（回転中心軸Ｃを中心とする円環状）に形成されたリングコイルである。巻線６１は、各基本ユニット４に１つずつ設けられている。すなわち、本実施形態の回転電機１は、合計で３つの巻線６１を有する。３つの巻線６１には、例えば位相が１２０度ずつ異なる電流が供給される。なお、巻線６１に供給される電流の位相は、上記例に限られない。
【００３７】
図５に示すように、第１固定子鉄心Ｓ１および第２固定子鉄心Ｓ２は、軸方向Ｚに互いに離れて配置され、軸方向Ｚで巻線６１の両側に分かれて位置する。第１固定子鉄心Ｓ１および第２固定子鉄心Ｓ２の各々は、回転方向θに沿う環状（回転中心軸Ｃを中心とする環状）に形成されている。なお本願でいう「環状」とは、中央部に空間を有する構成を広く意味する。本願でいう「環状」とは、外形が円形状である場合に限らず、外形が矩形状である場合も含む。本実施形態の第１固定子鉄心Ｓ１および第２固定子鉄心Ｓ２の各々は、矩形状の外形を有する。
【００３８】
また、第１固定子鉄心Ｓ１および第２固定子鉄心Ｓ２の各々は、第１固定子鉄心Ｓ１および第２固定子鉄心Ｓ２の内周面に複数（例えば１２個）の固定子磁極Ｍｓを有する（図６Ａ参照）。各固定子磁極Ｍｓは、第１固定子鉄心Ｓ１または第２固定子鉄心Ｓ２の内周面から径方向Ｒの内側に突出した凸部によって形成されている。複数の固定子磁極Ｍｓは、巻線６１に沿って回転方向θに並べて配置されている。複数の固定子磁極Ｍｓは、巻線６１に電流が供給されることで励磁される。
【００３９】
図５に示すように、第１固定子鉄心Ｓ１および第２固定子鉄心Ｓ２の各々は、軸方向Ｚにおいて複数の部材に分割されている。例えば、第１固定子鉄心Ｓ１および第２固定子鉄心Ｓ２の各々は、軸方向Ｚにおいて、第１部材７１と、第２部材７２とに分割されている。例えば、第１部材７１および第２部材７２は、それぞれ１枚の電磁鋼鈑（積層鋼板）である。第１部材７１および第２部材７２の各々は、それぞれ回転方向θに沿う環状（回転中心軸Ｃを中心とする環状）に形成されて、互いに略同じ外形を有する。第１部材７１および第２部材７２は、軸方向Ｚで互いに重ねられている。第１部材７１および第２部材７２の各々は、上述した複数の固定子磁極Ｍｓを有する。
【００４０】
図６Ａは、第１固定子鉄心Ｓ１を分解して示す分解斜視図である。図６Ｂは、第１固定子鉄心Ｓ１の組立後の状態を示す斜視図である。図６Ｃは、図６Ｂに示された第１固定子鉄心Ｓ１のＦ６Ｃ−Ｆ６Ｃ線に沿う断面図である。
【００４１】
図６Ａに示すように、本実施形態の第１部材７１は、軸方向Ｚに沿って設けられたスリット状の第１絶縁部ＳＬ１ｓ（以下、第１絶縁スリットＳＬ１ｓと称する）を有する。本実施形態の第１絶縁スリットＳＬ１ｓは、軸方向Ｚで第１部材７１を貫通している。例えば、第１絶縁スリットＳＬ１ｓは、軸方向Ｚで第１部材７１を貫通した貫通溝を有し、この貫通溝が空気や真空を含む絶縁体で満たされることで形成されている。第１絶縁スリットＳＬ１ｓは、回転方向θで第１部材７１の一部に設けられている。また、第１絶縁スリットＳＬ１ｓは、径方向Ｒで第１部材７１の内周面から外周面に貫通している。第１絶縁スリットＳＬ１ｓは、第１部材７１に回転方向θに沿って形成される環状の電気流路を電気的に遮断している。
【００４２】
同様に、第２部材７２は、軸方向Ｚに沿って設けられたスリット状の第２絶縁部ＳＬ２ｓ（以下、第２絶縁スリットＳＬ２ｓと称する）を有する。本実施形態の第２絶縁スリットＳＬ２ｓは、軸方向Ｚで第２部材７２を貫通している。例えば、第２絶縁スリットＳＬ２ｓは、軸方向Ｚで第２部材７２を貫通した貫通溝を有し、この貫通溝が空気や真空を含む絶縁体で満たされることで形成されている。第２絶縁スリットＳＬ２ｓは、回転方向θで第２部材７２の一部に設けられている。また、第２絶縁スリットＳＬ２ｓは、径方向Ｒで第２部材７２の内周面から外周面に貫通している。第２絶縁スリットＳＬ２ｓは、第２部材７２に回転方向θに沿って形成される環状の電気流路を電気的に遮断している。
【００４３】
そして、図６Ｂに示すように、第１部材７１および第２部材７２は、第１絶縁スリットＳＬ１ｓおよび第２絶縁スリットＳＬ２ｓが回転方向θで互いに異なる位置（互いにずれた位置）に配置された状態で、一体に連結されている。言い換えると、第１絶縁スリットＳＬ１ｓと第２絶縁スリットＳＬ２ｓとは、軸方向Ｚにおいて並んでいない。また別の観点で見ると、第１絶縁スリットＳＬ１ｓは、第２部材７２のなかでスリットが設けられていない領域に面している。第２絶縁スリットＳＬ２ｓは、第１部材７１のなかでスリットが設けられていない領域に面している。例えば、第１部材７１および第２部材７２は、互いに同一形状を有するとともに、互いに逆向きの面を合わせることで、第１絶縁スリットＳＬ１ｓと第２絶縁スリットＳＬ２ｓとが重ならないように配置されている。本実施形態では、第１固定子鉄心Ｓ１および第２固定子鉄心Ｓ２の各々は、第１角部Ｃ１と、第２角部Ｃ２とを有する。第２角部Ｃ２は、回転方向θで第１角部Ｃ１の隣に位置する角部である。第１絶縁スリットＳＬ１ｓは、第１角部Ｃ１に設けられている。第２絶縁スリットＳＬ２ｓは、第２角部Ｃ２に設けられている。
【００４４】
本実施形態では、図６Ａに示すように、第１絶縁スリットＳＬ１ｓと第２絶縁スリットＳＬ２ｓとは、回転方向θで、互いに隣り合う２つ固定子磁極Ｍｓの磁極間距離Ｌｓよりも大きくずれている。なお、第１絶縁スリットＳＬ１ｓと第２絶縁スリットＳＬ２ｓとのずれ量は、上記例に限定されない。
【００４５】
図６Ｃに示すように、第１固定子鉄心Ｓ１は、第１部材７１と第２部材７２との境界部に設けられた第１固定子絶縁層７５（絶縁性シート、または絶縁処理による絶縁層など）を有する。第１固定子絶縁層７５は、「第１絶縁層」の別の一例である。第１固定子絶縁層７５は、軸方向Ｚで第１部材７１と第２部材７２との間に位置して、第１部材７１と第２部材７２との間を電気的に絶縁している。
【００４６】
次に、第１部材７１と第２部材７２との連結構造について説明する。
図６Ａに示すように、第１部材７１および第２部材７２の各々は、それぞれ軸方向Ｚに開口した第１取付孔３１、第２取付孔３２、第３取付孔３３、および第４取付孔３４を有する。第１取付孔３１、第２取付孔３２、第３取付孔３３、および第４取付孔３４は、回転方向θに並んで配置されている。
第１部材７１の第１取付孔３１と、第２部材７２の第１取付孔３１とは、回転方向θで互いに対応する位置（互いに略同じ位置）に配置され、軸方向Ｚで互いに連通している。同様に、第１部材７１の第２取付孔３２と、第２部材７２の第２取付孔３２とは、回転方向θで互いに対応する位置（互いに略同じ位置）に配置され、軸方向Ｚで互いに連通している。第１部材７１の第３取付孔３３と、第２部材７２の第３取付孔３３とは、回転方向θで互いに対応する位置（互いに略同じ位置）に配置され、軸方向Ｚで互いに連通している。第１部材７１の第４取付孔３４と、第２部材７２の第４取付孔３４とは、回転方向θで互いに対応する位置（互いに略同じ位置）に配置され、軸方向Ｚで互いに連通している。
【００４７】
また、第１固定子鉄心Ｓ１は、第１固定部材４１、第２固定部材４２、第３固定部材４３、および第４固定部材４４を有する。第１固定部材４１は、第１部材７１の第１取付孔３１と第２部材７２の第１取付孔３１とに挿入され、第１部材７１と第２部材７２とを連結している。第２固定部材４２は、第１部材７１の第２取付孔３２と第２部材７２の第２取付孔３２とに挿入され、第１部材７１と第２部材７２とを連結している。第３固定部材４３は、第１部材７１の第３取付孔３３と第２部材７２の第３取付孔３３とに挿入され、第１部材７１と第２部材７２とを連結している。第４固定部材４４は、第１部材７１の第４取付孔３４と第２部材７２の第４取付孔３４とに挿入され、第１部材７１と第２部材７２とを連結している。第１固定部材４１、第２固定部材４２、第３固定部材４３、および第４固定部材４４は、回転方向θで並んで配置されている。第１固定部材４１、第２固定部材４２、第３固定部材４３、および第４固定部材４４の各々は、取付孔３１，３２，３３，３４に圧入されるピン部材でもよく、取付孔３１，３２，３３，３４に螺合されるボルトでもよく、その他の固定部材でもよい。
【００４８】
そして、図６Ａおよび図６Ｂに示すように、本実施形態の第１絶縁スリットＳＬ１ｓは、回転方向θで第１固定部材４１と第２固定部材４２との間（第１部材７１の第１取付孔３１と第１部材７１の第２取付孔３２との間）に設けられている。一方で、第２絶縁スリットＳＬ２ｓは、第１固定部材４１および第２固定部材４２の間を外れた領域に設けられている。このため、第１固定部材４１と第２固定部材４２とは、第２部材７２のなかでスリットを有しない部分（スリットによって分断されていない部分）によって互いに連結されている。
【００４９】
同様に、第２絶縁スリットＳＬ２ｓは、回転方向θで第３固定部材４３と第４固定部材４４との間（第２部材７２の第３取付孔３３と第２部材７２の第４取付孔３４との間）に設けられている。一方で、第１絶縁スリットＳＬ１ｓは、第３固定部材４３および第４固定部材４４の間を外れた領域に設けられている。このため、第３固定部材４３と第４固定部材４４とは、第１部材７１のなかでスリットを有しない部分（スリットによって分断されていない部分）によって互いに連結されている。
【００５０】
また図６Ｃに示すように、第１固定部材４１、第２固定部材４２、第３固定部材４３、および第４固定部材４４の各々は、少なくとも表面に絶縁部４５を有することが望ましい。例えば、第１固定部材４１、第２固定部材４２、第３固定部材４３、および第４固定部材４４の各々は、それらの表面に絶縁処理が施されることで絶縁部４５を有する。これに代えて、第１固定部材４１、第２固定部材４２、第３固定部材４３、および第４固定部材４４の各々は、それら自体が絶縁部材で形成されることで少なくとも表面に絶縁部４５を有してもよい。なお、第１固定部材４１、第２固定部材４２、第３固定部材４３、および第４固定部材４４の絶縁部４５は、必須の構成要素ではない。
なお本実施形態では、上記のような構成の取付孔３１，３２，３３，３４および固定部材４１，４２，４３，４４を含む連結構造を「連結構造４７」と称する。
【００５１】
次に、第３固定子鉄心Ｓ３について説明する。
図７は、電機子５１を示す断面図である。
図５および図７に示すように、第３固定子鉄心Ｓ３は、巻線６１、第１固定子鉄心Ｓ１、および第２固定子鉄心Ｓ２を外側から囲む矩形枠状に形成されて、巻線６１、第１固定子鉄心Ｓ１、および第２固定子鉄心Ｓ２に対して外嵌されている。第３固定子鉄心Ｓ３は、径方向Ｒで第１固定子鉄心Ｓ１および第２固定子鉄心Ｓ２に面して第１固定子鉄心Ｓ１と第２固定子鉄心Ｓ２とを磁気的に連結している。これにより、例えば、第１固定子鉄心Ｓ１から第３固定子鉄心Ｓ３を介して第２固定子鉄心Ｓ２に向かう磁路（磁束流路）が形成される。
【００５２】
図５および図７に示すように、第３固定子鉄心Ｓ３は、回転方向θで、第１部材８１と、第２部材８２とに分割されている。第１部材８１は、「第３部材」の一例である。第２部材８２は、「第４部材」の一例である。本実施形態の第１部材８１は、一方が開放された門型に形成され、巻線６１、第１固定子鉄心Ｓ１、および第２固定子鉄心Ｓ２を３方向から囲んでいる。一方で、本実施形態の第２部材８２は、平板状に形成され、第１部材８１と組み合わされて第１部材８１の内部空間を一方向から閉じている。第２部材８２は、第１部材８１とは異なる方向から巻線６１、第１固定子鉄心Ｓ１、および第２固定子鉄心Ｓ２に面している。
【００５３】
図７に示すように、第３固定子鉄心Ｓ３は、それぞれ第１部材８１と第２部材８２とを連結する第１連結部８５と第２連結部８６とを有する。第１連結部８５は、第１部材８１の一方の端部と第２部材８２とを連結する連結部である。第２連結部８６は、第１部材８１の他方の端部と第２部材８２とを連結する連結部である。
【００５４】
また、第３固定子鉄心Ｓ３は、第１連結部８５および第２連結部８６の各々に、第２固定子絶縁層７６（絶縁性シート、または絶縁処理による絶縁層など）を有する。第２固定子絶縁層７６は、「第３絶縁層」の一例である。例えば、第１連結部８５の第２固定子絶縁層７６は、第１部材８１の一方の端部と第２部材８２との境界部に設けられて、第１部材８１と第２部材８２とを電気的に絶縁している。これにより、第１連結部８５の第２固定子絶縁層７６は、第３固定子鉄心Ｓ３に回転方向θに沿って形成される環状の電気流路を電気的に遮断している。同様に、第２連結部８６の第２固定子絶縁層７６は、第１部材８１の他方の端部と第２部材８２との境界部に設けられて、第１部材８１と第２部材８２とを電気的に絶縁している。これにより、第２連結部８６の第２固定子絶縁層７６は、第３固定子鉄心Ｓ３に回転方向θに沿って形成される環状の電気流路を電気的に遮断している。
【００５５】
そして、図７に示すように、第３固定子鉄心Ｓ３は、第１連結部８５（第２固定子絶縁層７６）が第１絶縁スリットＳＬ１ｓに対して回転方向θで対応する位置（略同じ位置）に配置された状態で、第１部材７１および第２部材７２と一体に連結されている。ここで、第１部材７１は、第１絶縁スリットＳＬ１ｓの両側に分かれて位置した第１部分７１ａと第２部分７１ｂとを有する。第１部材７１の第１部分７１ａは、第１部材８１と隣り合い、第１部材８１と磁気的に連結されている。一方で、第１部材７１の第２部分７１ｂは、第２部材８２と隣り合い、第２部材８２と磁気的に連結されている。
【００５６】
本実施形態では、第１固定子鉄心Ｓ１および第２固定子鉄心Ｓ２の各々の第１角部Ｃ１の先端部には、第１部材７１と、第１部材８１と、第２部材８２とによって囲まれる三角形状の第１隙間ｇ１が設けられている。第１隙間ｇ１は、「絶縁部」の一例である。第１隙間ｇ１は、空気や真空によって満たされていてもよく、合成樹脂部材のような有形の絶縁体によって埋められていてもよい。第１絶縁スリットＳＬ１ｓは、第１隙間ｇ１に通じている。第１隙間ｇ１が設けられることで、第１部材７１の第１部分７１ａは、第２部材８２から電気的に絶縁されている。また、第１部材７１の第２部分７１ｂは、第１部材８１から電気的に絶縁されている。
【００５７】
一方で、第３固定子鉄心Ｓ３は、第２連結部８６（第２固定子絶縁層７６）が第２絶縁スリットＳＬ２ｓに対して回転方向θで対応する位置（略同じ位置）に配置された状態で、第１部材７１および第２部材７２と一体に連結されている。ここで図６Ａに示すように、第２部材７２は、第２絶縁スリットＳＬ２ｓの両側に分かれて位置した第１部分７２ａと第２部分７２ｂとを有する。第２部材７２の第１部分７２ａは、第１部材８１と隣り合い、第１部材８１と磁気的に連結されている。一方で、第２部材７２の第２部分７２ｂは、第２部材８２と隣り合い、第２部材８２と磁気的に連結されている。
【００５８】
本実施形態では、第１固定子鉄心Ｓ１および第２固定子鉄心Ｓ２の各々の第２角部Ｃ２の先端部には、第２部材７２と、第１部材８１と、第２部材８２とによって囲まれる三角形状の第２隙間ｇ２が設けられている。第２隙間ｇ２は、「絶縁部」の一例である。第２隙間ｇ２は、空気や真空によって満たされていてもよく、合成樹脂部材のような有形の絶縁体によって埋められていてもよい。第２絶縁スリットＳＬ２ｓは、第２隙間ｇ２に通じている。第２隙間ｇ２が設けられることで、第２部材７２の第１部分７２ａは、第２部材８２から電気的に絶縁されている。また、第２部材７２の第２部分７２ｂは、第１部材８１から電気的に絶縁されている。
【００５９】
図８は、図７に示された電機子５１のＦ８線に囲まれた領域を拡大した断面図である。図８に示すように、電機子５１は、第１部材７１と第３固定子鉄心Ｓ３との境界部、および第２部材７２と第３固定子鉄心Ｓ３との境界部の少なくとも一方に設けられた第３固定子絶縁層７７を有することが望ましい。第３固定子絶縁層７７は、「第２絶縁層」の別の一例である。本実施形態では、第３固定子絶縁層７７は、第１部材７１と第３固定子鉄心Ｓ３の第２部材８２との境界部に設けられて、第１部材７１と第３固定子鉄心Ｓ３の第２部材８２とを電気的に絶縁している。また、第３固定子絶縁層７７は、第２部材７２と第３固定子鉄心Ｓ３の第２部材８２との境界部に設けられて、第２部材７２と第３固定子鉄心Ｓ３の第２部材８２とを電気的に絶縁している。
【００６０】
次に、本実施形態のスペーサ５２について説明する。
図１Ｂに示すように、複数のスペーサ５２は、複数の基本ユニット４の間に配置され、複数の基本ユニット４を互いに離している。本実施形態では、回転電機１は、複数の基本ユニット４とスペーサ５２との境界部に設けられた第４固定子絶縁層７８（絶縁性シート、または絶縁処理による絶縁層など）を有する。第４固定子絶縁層７８は、「第４絶縁層」の一例である。第４固定子絶縁層７８は、軸方向Ｚで基本ユニット４とスペーサ５２との間に位置して、基本ユニット４とスペーサ５２との間を電気的に絶縁している。
【００６１】
次に、本実施形態の回転電機１の作用について説明する。
回転電機１の駆動時には、回転中心軸Ｃ回りに周回する循環電流（誘導電流、周回渦電流）が発生しようとする。ただし、本実施形態では、第１回転子鉄心Ｒ１および第２回転子鉄心Ｒ２の第１部材２１は、第１絶縁スリットＳＬ１ｒを有することで、回転方向θの電気流路が遮断されている。このため、第１部材２１内での循環電流の発生を抑制することができる。同様に、第１回転子鉄心Ｒ１および第２回転子鉄心Ｒ２の第２部材２２は、第２絶縁スリットＳＬ２ｒを有することで、回転方向θの電気流路が遮断されている。このため、第２部材２２内での循環電流の発生を抑制することができる。
【００６２】
また本実施形態では、第３回転子鉄心Ｒ３は、第３絶縁スリットＳＬ３を有することで、回転方向θの電気流路が遮断されている。このため、第３回転子鉄心Ｒ３内での循環電流の発生を抑制することができる。
【００６３】
さらに本実施形態では、第３回転子鉄心Ｒ３の第３絶縁スリットＳＬ３は、回転方向θで第１部材２１の第１絶縁スリットＳＬ１ｒに対応する位置に配置されている。このため、第１部材２１内で発生した循環電流が第３回転子鉄心Ｒ３を迂回して流れる電気流路が遮断されている。このため、第１部材２１内での循環電流の発生をさらに確実に抑制することができる。また本実施形態では、第３回転子鉄心Ｒ３と第２部材２２との間は、第２回転子絶縁層２６によって電気的に絶縁されている。このため、第２部材２２内で発生した循環電流が第３回転子鉄心Ｒ３を迂回して流れる電気流路が遮断されている。このため、第２部材２２内での循環電流の発生をさらに確実に抑制することができる。
【００６４】
同様に、本実施形態では、第１固定子鉄心Ｓ１および第２固定子鉄心Ｓ２の第１部材７１は、第１絶縁スリットＳＬ１ｓを有することで、回転方向θの電気流路が遮断されている。このため、第１部材７１内での循環電流の発生を抑制することができる。同様に、第１固定子鉄心Ｓ１および第２固定子鉄心Ｓ２の第２部材７２は、第２絶縁スリットＳＬ２ｓを有することで、回転方向θの電気流路が遮断されている。このため、第２部材７２内での循環電流の発生を抑制することができる。
【００６５】
また本実施形態では、第３固定子鉄心Ｓ３は、第１連結部８５および第２連結部８６に第２固定子絶縁層７６を有することで、回転方向θの電気流路が遮断されている。このため、第３固定子鉄心Ｓ３内での循環電流の発生を抑制することができる。
【００６６】
さらに本実施形態では、第３固定子鉄心Ｓ３の第１連結部８５（絶縁層７６）は、回転方向θで第１部材７１の第１絶縁スリットＳＬ１ｓに対応する位置に配置されている。このため、第１部材７１から第３固定子鉄心Ｓ３を迂回して流れる循環電流の電気流路が遮断されている。このため、第１部材７１内での循環電流の発生をさらに確実に抑制することができる。また本実施形態では、第３固定子鉄心Ｓ３の第２連結部８６（絶縁層７６）は、回転方向θで第２部材７２の第２絶縁スリットＳＬ２ｓに対応する位置に配置されている。このため、第２部材７２から第３固定子鉄心Ｓ３を迂回して流れる循環電流の電気流路が遮断されている。このため、第２部材７２内での循環電流の発生をさらに確実に抑制することができる。
【００６７】
このような構成の回転電機１によれば、性能向上を図るとともに、高い剛性を維持することができる。すなわち、一般的な回転電機１では、例えば高速回転域において動トルクの低下が生じる場合がある。これは、各種鉄心に発生する循環電流の影響により、誘起電圧が低下するためである。
【００６８】
そこで本実施形態の回転電機１は、回転子鉄心ＲＵおよび固定子鉄心ＳＵの第１部材２１，７１は、軸方向Ｚに沿って設けられた第１絶縁スリットＳＬ１ｒ，ＳＬ１ｓを有する。また、回転子鉄心ＲＵおよび固定子鉄心ＳＵの第２部材２２，７２は、軸方向Ｚに沿って設けられた第２絶縁スリットＳＬ２ｒ，ＳＬ２ｓを有する。このような構成によれば、第１部材２１，７１および第２部材２２，７２において循環電流の発生を抑制することができる。これにより、回転電機１の性能向上（例えば高速回転域での動トルクの向上）を図ることができる。
【００６９】
ここで、回転子鉄心ＲＵおよび固定子鉄心ＳＵにスリット状の絶縁部を設けた場合、このスリットの周囲で回転子鉄心ＲＵおよび固定子鉄心ＳＵの剛性が低下し、振動（騒音）の原因となる場合が想定される。そこで本実施形態では、第１部材２１，７１および第２部材２２，７２は、第１絶縁スリットＳＬ１ｒ，ＳＬ１ｓおよび第２絶縁スリットＳＬ２ｒ，ＳＬ２ｓが回転方向θで互いに異なる位置に配置された状態で一体に連結されている。このような構成によれば、回転子鉄心ＲＵおよび固定子鉄心ＳＵの剛性がスリットの周囲で低下することを抑制し、全体として高い剛性を維持することができる。回転子鉄心ＲＵおよび固定子鉄心ＳＵの高い剛性を維持することができると、回転駆動に伴い、例えば固定子磁極Ｍｓに対して回転方向θに、かつ間欠的に方向が変化する磁力が発生しても、剛性低下に起因する振動（騒音）などを抑制することができる。
【００７０】
なお、循環電流の発生を抑制する手法としては、圧粉鉄心を用いた構成や、渦巻積層板を用いた構成も考えらえる。ただし、圧粉鉄心は、製作上の制約から小型モータや部分的な使用に限定され、製作コストも高く、専用設備の導入も必要である。また、渦巻積層板も同様に、入手性や調達コストが高く、専用設備の導入も必要である。このため、これら構成は、量産モータへの適用は難しい。一方で、本実施形態の構成は、特殊な素材を必要としないため、比較的安価に製造可能であり、量産モータへの適用性に優れている。
【００７１】
本実施形態では、回転子鉄心ＲＵおよび固定子鉄心ＳＵは、第１部材２１，７１と第２部材２２，７２との境界部に設けられて第１部材２１，７１と第２部材２２，７２との間を電気的に絶縁した絶縁層２５，７５を有する。このような構成によれば、第１部材２１，７１から第２部材２２，７２を迂回して流れる循環電流の電気流路や、第２部材２２，７２から第１部材２１，７１を迂回して流れる循環電流の電気流路を遮断することができる。これにより、第１部２１，７１および第２部材２２，７２において循環電流の発生をさらに確実に抑制することができる。
【００７２】
本実施形態では、回転子鉄心ＲＵおよび固定子鉄心ＳＵの少なくとも一方は、軸方向Ｚで互いに離れて配置された第１鉄心Ｒ１，Ｓ１および第２鉄心Ｒ２，Ｓ２と、径方向Ｒで第１鉄心Ｒ１，Ｓ１および第２鉄心Ｒ２，Ｓ２に面して第１鉄心Ｒ１，Ｓ１と第２鉄心Ｒ２，Ｓ２とを磁気的に連結した第３鉄心Ｒ３，Ｓ３とを有する。第１鉄心Ｒ１，Ｓ１および第２鉄心Ｒ２，Ｓ２の少なくとも一方は、第１部材２１，７１と第２部材２２，７２とを有する。第３鉄心Ｒ３，Ｓ３の少なくとも一部は、第１部材２１，７１および第２部材２２，７２の少なくとも一方から電気的に絶縁されている。このような構成によれば、第１部材２１，７１および第２部材２２，７２から第３鉄心Ｒ３，Ｓ３を迂回して流れる循環電流の電気流路を遮断することができる。これにより、第１部材２１，７１および第２部材２２，７２において循環電流の発生をさらに確実に抑制することができる。
【００７３】
本実施形態では、回転子鉄心ＲＵおよび固定子鉄心ＳＵの少なくとも一方は、第１部材２１，７１と第３鉄心Ｒ３，Ｓ３との境界部および第２部材２２，７２と第３鉄心Ｒ３，Ｓ３との境界部の少なくとも一方に設けられて、第１部材２１，７１と第３鉄心Ｒ３，Ｓ３との間および第２部材２２，７２と第３鉄心Ｒ３，Ｓ３との間の少なくとも一方を電気的に絶縁した絶縁層２６，７７を有する。このような構成によれば、スリットの位置に関わらず、第１部材２１，７１および第２部材２２，７２から第３鉄心Ｒ３，Ｓ３を迂回して流れる循環電流の電気流路を遮断することができる。これにより、設計の自由度を高めることができる。
【００７４】
本実施形態では、第３回転子鉄心Ｒ３は、軸方向Ｚに沿って設けられた第３絶縁スリットＳＬ３を有する。第３回転子鉄心Ｒ３は、第３絶縁スリットＳＬ３が第１絶縁スリットＳＬ１ｒおよび第２絶縁スリットＳＬ２ｒの少なくとも一方に対して回転方向θで異なる位置に配置された状態で、第１部材２１および第２部材２２と一体に連結されている。例えば本実施形態では、第３回転子鉄心Ｒ３は、第３絶縁スリットＳＬ３が第２絶縁スリットＳＬ２ｒに対して回転方向θで異なる位置に配置された状態で、第１部材２１および第２部材２２と一体に連結されている。このような構成によれば、回転子鉄心ＲＵの剛性が第２絶縁スリットＳＬ２ｒの周囲で低下することをさらに抑制し、全体としてさらに高い剛性を維持することができる。
【００７５】
また別の観点で見ると、本実施形態では、第３回転子鉄心Ｒ３は、第３絶縁スリットＳＬ３が第１絶縁スリットＳＬ１ｒおよび第２絶縁スリットＳＬ２ｒの少なくとも一方に対して回転方向θで略同じ位置に配置された状態で、第１部材２１および第２部材２２と一体に連結されている。例えば本実施形態では、第３回転子鉄心Ｒ３は、第３絶縁スリットＳＬ３が第１絶縁スリットＳＬ１ｒに対して回転方向θで略同じ位置に配置された状態で、第１部材２１および第２部材２２と一体に連結されている。このような構成によれば、第３固定子鉄心Ｓ３と第１部材２１との境界部で絶縁層２６を省略することができる。これにより、絶縁性シートや絶縁処理を減らすことができ、製造コストの削減を図ることができる。
【００７６】
本実施形態では、第３固定子鉄心Ｓ３は、回転方向θで第１部材８１と第２部材８２とに分割されている。また第３固定子鉄心Ｓ３は、第１部材８１と第２部材８２とが連結された連結部８５，８６と、連結部８５，８６に設けられて第１部材８１と第２部材８２とを電気的に絶縁した絶縁層７６とを有する。そして、第３固定子鉄心Ｓ３は、連結部８５，８６が第１絶縁スリットＳＬ１ｓおよび第２絶縁スリットＳＬ２ｓの少なくとも一方に対して回転方向θで略同じ位置に配置された状態で、第１部材７１および第２部材７２と一体に連結されている。このような構成によれば、第１部材７１または第２部材７２から第３固定子鉄心Ｓ３を迂回して流れる循環電流の電気流路を遮断することができる。これにより、第１部材７１および第２部材７２での循環電流の発生をさらに確実に抑制することができる。
【００７７】
本実施形態では、回転子鉄心ＲＵおよび固定子鉄心ＳＵは、それぞれ第１部材２１，７１と第２部材２２，７２とを固定するとともに、回転方向θに並べて配置された第１固定部材４１および第２固定部材４２を有する。第１絶縁スリットＳＬ１ｒ，ＳＬ１ｓは、回転方向θで第１固定部材４１と第２固定部材４２の間に設けられている。このような構成によれば、第１絶縁スリットＳＬ１ｒ，ＳＬ１ｓの両側に配置された２つの固定部材４１，４２によって、第１絶縁スリットＳＬ１ｒ，ＳＬ１ｓの周囲が比較的強固に支持されている。このため、第１絶縁スリットＳＬ１ｒ，ＳＬ１ｓの周囲における剛性をさらに高く維持することができる。
【００７８】
本実施形態では、第２絶縁スリットＳＬ２ｒ，ＳＬ２ｓは、回転方向θで第１固定部材４１と第２固定部材４２との間を外れた領域に設けられている。言い換えると、第１固定部材４１および第２固定部材４２は、第２部材２２，７２のなかでスリットが設けられていない部分（スリットによって分割されていない部分）によって互いに連結されている。このような構成によれば、２つの固定部材４１，４２によって、第１絶縁スリットＳＬ１ｒ，ＳＬ１ｓの周囲がさらに強固に支持される。このため、第１絶縁スリットＳＬ１ｒ，ＳＬ１ｓの周囲における剛性をさらに高く維持することができる。
【００７９】
本実施形態では、回転電機１は、基本ユニット４とスペーサ５２との間を電気的に絶縁した絶縁層７８をさらに備える。このような構成によれば、第１部材７１および第２部材７２からスペーサ５２を迂回して流れる循環電流の電気流路を遮断することができる。これにより、第１部材７１および第２部材７２での循環電流の発生をさらに確実に抑制することができる。
【００８０】
（第２の実施形態）
次に、図９から図１２Ｃを参照して、第２の実施形態の回転電機１について説明する。本実施形態は、第３回転子鉄心Ｒ３が複数の部材によって形成された点で第１の実施形態とは異なる。なお、以下に説明する以外の構成は、第１の実施形態と同様である。
【００８１】
図９は、本実施形態の回転電機１を一部分解して示す分解斜視図である。図１０は、ロータ２を一部分解して示す分解斜視図である。図１１Ａは、第３回転子鉄心Ｒ３を分解して示す分解斜視図である。図１１Ｂは、第３回転子鉄心Ｒ３の組立後の状態を示す斜視図である。図１１Ｃは、図１１Ｂに示された第３回転子鉄心Ｒ３のＦ１１Ｃ−Ｆ１１Ｃ線に沿う断面図である。
【００８２】
図１１Ａに示すように、本実施形態の第３回転子鉄心Ｒ３は、軸方向Ｚにおいて複数の部材に分割されている。例えば、第３回転子鉄心Ｒ３は、軸方向Ｚにおいて、第１部材９１と、第２部材９２と、第３部材９３とに分割されている。第１部材９１、第２部材９２、および第３部材９３の各々は、それぞれ回転方向θに沿う円環状（回転中心軸Ｃを中心とする円環状）に形成されて、互いに略同じ外径を有する。第１部材９１、第２部材９２、および第３部材９３は、軸方向Ｚで互いに重ねられている。第１部材９１の軸方向Ｚの厚さは、第１回転子鉄心Ｒ１の第１部材２１の軸方向Ｚの厚さと略同じである。第３部材９３の軸方向Ｚの厚さは、第２回転子鉄心Ｒ２の第２部材２２の軸方向Ｚの厚さと略同じである。そして、本実施形態の第３絶縁スリットＳＬ３は、第１部材９１に設けられた第１部分ＳＬ３ａと、第２部材９２に設けられた第２部分ＳＬ３ｂと、第３部材９３に設けられた第３部分ＳＬ３ｃとを有する。第１部分ＳＬ３ａ、第２部分ＳＬ３ｂ、および第３部分ＳＬ３ｃの各々は、軸方向Ｚに沿うスリット状に形成されている。
【００８３】
詳しく述べると、第３絶縁スリットＳＬ３の第１部分ＳＬ３ａは、軸方向Ｚで第１部材９１を貫通している。第１部分ＳＬ３ａは、回転方向θで第１部材９１の一部に設けられている。また、第１部分ＳＬ３ａは、径方向Ｒで第１部材９１の内周面から外周面に貫通している。第１部分ＳＬ３ａは、回転方向θに沿って第１部材９１に形成される環状の電気流路を電気的に遮断している。
同様に、第３絶縁スリットＳＬ３の第２部分ＳＬ３ｂは、軸方向Ｚで第２部材９２を貫通している。第３絶縁スリットＳＬ３の第３部分ＳＬ３ｃは、軸方向Ｚで第３部材９３を貫通している。なお、第３絶縁スリットＳＬ３の第２部分ＳＬ３ｂおよび第３部分ＳＬ３ｃの詳細は、第３絶縁スリットＳＬ３の第１部分ＳＬ３ａと略同じである。すなわち、第３絶縁スリットＳＬ３の第２部分ＳＬ３ｂおよび第３部分ＳＬ３ｃの詳細については、第３絶縁スリットＳＬ３の第１部分ＳＬ３ａに関する上記説明において、「第１部分ＳＬ３ａ」を「第２部分ＳＬ３ｂ」または「第３部分ＳＬ３ｃ」、「第１部材９１」を「第２部材９２」または「第３部材９３」と読み替えればよい。
【００８４】
そして、図１１Ｂに示すように、第１部材９１および第２部材９２は、第３絶縁スリットＳＬ３の第１部分ＳＬ３ａおよび第２部分ＳＬ３ｂが回転方向θで互いに異なる位置（互いにずれた位置）に配置された状態で、一体に連結されている。同様に、第２部材９２および第３部材９３は、第３絶縁スリットＳＬ３の第２部分ＳＬ３ｂおよび第３部分ＳＬ３ｃが回転方向θで互いに異なる位置（互いにずれた位置）に配置された状態で、一体に連結されている。
【００８５】
図１１Ｃに示すように、第３回転子鉄心Ｒ３は、第１部材９１と第２部材９２との境界部および第２部材９２と第３部材９３との境界部に設けられた第３回転子絶縁層９５（絶縁性シート、または絶縁処理による絶縁層など）を有する。第３回転子絶縁層９５は、軸方向Ｚで第１部材９１と第２部材９２との間に位置して第１部材９１と第２部材９２との間を電気的に絶縁している。また、第３回転子絶縁層９５は、軸方向Ｚで第２部材９２と第３部材９３との間に位置して第２部材９２と第３部材９３との間を電気的に絶縁している。
【００８６】
次に、第１絶縁スリットＳＬ１ｒおよび第２絶縁スリットＳＬ２ｒに対する第３絶縁スリットＳＬ３の位置について説明する。
図１２Ａは、回転子１１の組立後の状態を示す斜視図である。図１２Ｂは、図１２Ａに示された回転子１１のＦ１２Ｂ−Ｆ１２Ｂ線に沿う断面図である。図１２Ｃは、図１２Ａに示された回転子１１のＦ１２Ｃ−Ｆ１２Ｃ線に沿う断面図である。
【００８７】
図１２Ａに示すように、第１回転子鉄心Ｒ１の第１部材２１は、第３回転子鉄心Ｒ３の第１部材９１に取り付けられている。第１回転子鉄心Ｒ１の第２部材２２および第２回転子鉄心Ｒ２の第１部材２１は、第３回転子鉄心Ｒ３の第２部材９２に取り付けられている。第２回転子鉄心Ｒ２の第２部材２２は、第３回転子鉄心Ｒ３の第３部材９３に取り付けられている。
【００８８】
そして、図１２Ａおよび図１２Ｂに示すように、第３絶縁スリットＳＬ３の第１部分ＳＬ３ａは、第１回転子鉄心Ｒ１の第１絶縁スリットＳＬ１ｒに対して回転方向θで対応する位置（略同じ位置）に配置されている。すなわち、第３絶縁スリットＳＬ３の第１部分ＳＬ３ａは、径方向Ｒで第１回転子鉄心Ｒ１の第１絶縁スリットＳＬ１ｒと並ぶ。これにより、第１回転子鉄心Ｒ１の第１部材２１から第３回転子鉄心Ｒ３を迂回する循環電流の電気流路が遮断されている。
【００８９】
同様に、図１２Ａおよび図１２Ｃに示すように、第３絶縁スリットＳＬ３の第２部分ＳＬ３ｂは、第１回転子鉄心Ｒ１の第２絶縁スリットＳＬ２ｒおよび第２回転子鉄心Ｒ２の第１絶縁スリットＳＬ１ｒに対して回転方向θで対応する位置（略同じ位置）に配置されている。すなわち、第３絶縁スリットＳＬ３の第２部分ＳＬ３ｂは、径方向Ｒで第１回転子鉄心Ｒ１の第２絶縁スリットＳＬ２ｒおよび第２回転子鉄心Ｒ２の第１絶縁スリットＳＬ１ｒと並ぶ。これにより、第１回転子鉄心Ｒ１の第２部材２２および第２回転子鉄心Ｒ２の第１部材２１から第３回転子鉄心Ｒ３を迂回する循環電流の電気流路が遮断されている。
【００９０】
また、第３絶縁スリットＳＬ３の第３部分ＳＬ３ｃは、第２回転子鉄心Ｒ２の第２絶縁スリットＳＬ２ｒに対して回転方向θで対応する位置（略同じ位置）に配置されている。すなわち、第３絶縁スリットＳＬ３の第３部分ＳＬ３ｃは、径方向Ｒで第２回転子鉄心Ｒ２の第２絶縁スリットＳＬ２ｒと並ぶ。これにより、第２回転子鉄心Ｒ２の第２部材２２から第３回転子鉄心Ｒ３を迂回する循環電流の電気流路が遮断されている。
【００９１】
このような構成によれば、第１の実施形態と同様に、回転電機１の性能向上を図るとともに、高い剛性を維持することができる。
また本実施形態では、第３絶縁スリットＳＬ３は、第１絶縁スリットＳＬ１ｒに対して回転方向θで略同じ位置に設けられた第１部分ＳＬ３ａと、第２絶縁スリットＳＬ２ｒに対して回転方向θで略同じ位置に設けられた第２部分ＳＬ３ｂとを有する。このような構成によれば、第３固定子鉄心Ｓ３と第１部材２１との境界部および第３固定子鉄心Ｓ３と第２部材２２との境界部の両方で絶縁層２６を省略することができる。これにより、絶縁性シートや絶縁処理をさらに減らすことができるため、製造コストの削減をさらに図ることができる。
【００９２】
（第３の実施形態）
次に、図１３から図１８Ｂを参照して、第３の実施形態の回転電機１について説明する。本実施形態は、固定子鉄心ＳＵが円環状に形成された点で第２の実施形態とは異なる。なお、以下に説明する以外の構成は、第２の実施形態と同様である。
【００９３】
図１３は、本実施形態の回転電機１の全体を示す斜視図である。図１４は、回転電機１を一部分解して示す分解斜視図である。図１５は、ロータ２を一部分解して示す分解斜視図である。図１６Ａは、図１５に示された電機子５１のＦ１６Ａ−Ｆ１６Ａ線に沿う断面図である。図１６Ｂは、図１５に示された電機子５１のＦ１６Ｂ−Ｆ１６Ｂ線に沿う断面図である。
【００９４】
図１５に示すように、本実施形態の第１固定子鉄心Ｓ１、第２固定子鉄心Ｓ２、および第３固定子鉄心Ｓ３は、それぞれ回転方向θに沿う円環状（回転中心軸Ｃを中心とする円環状）に形成されている。第１固定子鉄心Ｓ１および第２固定子鉄心Ｓ２の各々は、第１の実施形態と同様に、第１部材７１と、第２部材７２とを有する。ただし本実施形態では、第１部材７１および第２部材７２の各々は、それぞれ回転方向θに沿う円環状（回転中心軸Ｃを中心とする円環状）に形成されている。本実施形態では、第１部材７１および第２部材７２は、第１絶縁スリットＳＬ１ｓおよび第２絶縁スリットＳＬ２ｓの位置が回転方向θで互いに１８０度異なる位置に配置された状態で、一体に連結されている。
【００９５】
図１６Ａおよび図１６Ｂに示すように、第３固定子鉄心Ｓ３は、回転方向θで、第１部材８１と、第２部材８２とに分割されている。第１部材８１および第２部材８２は、円環状の第３固定子鉄心Ｓ３が二分割された形状に形成されている。また本実施形態では、第１連結部８５および第２連結部８６は、回転方向θで互いに１８０度異なる位置に配置されている。
【００９６】
第３固定子鉄心Ｓ３は、第１連結部８５（第２固定子絶縁層７６）が第１絶縁スリットＳＬ１ｓに対して回転方向θで対応する位置（略同じ位置）に配置された状態で、第１部材７１および第２部材７２と一体に連結されている。本実施形態では、第１連結部８５には、第１部材７１と、第１部材８１と、第２部材８２とによって囲まれる三角形状の第１隙間ｇ１が設けられている。第１絶縁スリットＳＬ１ｓは、第１隙間ｇ１に通じている。第１隙間ｇ１が設けられることで、第１部材７１の第１部分７１ａは、第２部材８２から電気的に絶縁されている。また、第１部材７１の第２部分７１ｂは、第１部材８１から電気的に絶縁されている。
【００９７】
同様に、第３固定子鉄心Ｓ３は、第２連結部８６（第２固定子絶縁層７６）が第２絶縁スリットＳＬ２ｓに対して回転方向θで対応する位置（略同じ位置）に配置された状態で、第１部材７１および第２部材７２と一体に連結されている。本実施形態では、第２連結部８６には、第２部材７２と、第１部材８１と、第２部材８２とによって囲まれる三角形状の第２隙間ｇ２が設けられている。第２絶縁スリットＳＬ２ｓは、第２隙間ｇ２に通じている。第２隙間ｇ２が設けられることで、第２部材７２の第１部分７２ａは、第２部材８２から電気的に絶縁されている。また、第２部材７２の第２部分７２ｂは、第１部材８１から電気的に絶縁されている。
【００９８】
次に、本実施形態のスペーサ５２について説明する。
図１７Ａは、本実施形態のスペーサ５２と第１固定子鉄心Ｓ１とを分解して示す分解斜視図である。図１７Ｂは、スペーサ５２と第１固定子鉄心Ｓ１とを連結した状態を示す斜視図である。
【００９９】
図１７Ａに示すように、本実施形態のスペーサ５２は、回転方向θに沿う円環状（回転中心軸Ｃを中心とする円環状）に形成されている。また本実施形態のスペーサ５２は、軸方向Ｚに沿って設けられたスリット状の第４絶縁部ＳＬ４（以下、第４絶縁スリットＳＬ４と称する）を有する。本実施形態の第４絶縁スリットＳＬ４は、軸方向Ｚでスペーサ５２を貫通している。例えば、第４絶縁スリットＳＬ４は、軸方向Ｚでスペーサ５２を貫通した貫通溝を有し、この貫通溝が空気や真空を含む絶縁体で満たされることで形成されている。第４絶縁スリットＳＬ４は、回転方向θでスペーサ５２の一部に設けられている。また、第４絶縁スリットＳＬ４は、径方向Ｒでスペーサ５２の内周面から外周面に貫通している。第４絶縁スリットＳＬ４は、回転方向θに沿ってスペーサ５２に形成される環状の電気流路を電気的に遮断している。
【０１００】
そして、図１７Ａおよび図１７Ｂに示すように、スペーサ５２および第１固定子鉄心Ｓ１は、第４絶縁スリットＳＬ４および第１絶縁スリットＳＬ１ｓが回転方向θで互いに異なる位置（例えば１８０度異なる位置）に配置された状態で、一体に連結されている。言い換えると、第４絶縁スリットＳＬ４と第１絶縁スリットＳＬ１ｓとは、軸方向Ｚにおいて並んでいない。また別の観点で見ると、第４絶縁スリットＳＬ４は、第１固定子鉄心Ｓ１のなかでスリットが設けられていない領域に面している。第１絶縁スリットＳＬ１ｓは、スペーサ５２のなかでスリットが設けられていない領域に面している。
【０１０１】
図１８Ａは、Ｕ相の第２固定子鉄心Ｓ２と、スペーサ５２と、Ｖ相の第１固定子鉄心Ｓ１とを分解して示す分解斜視図である。図１８Ｂは、Ｕ相の第２固定子鉄心Ｓ２と、スペーサ５２と、Ｖ相の第１固定子鉄心Ｓ１とが組み立てられた状態を示す斜視図である。
図１８Ａおよび図１８Ｂに示すように、軸方向Ｚに順に並んで配置されるＵ相の第１部材７１、Ｕ相の第２部材７２、スペーサ５２、Ｖ相の第１部材７１、およびＶ相の第２部材７２は、第１絶縁スリットＳＬ１ｓ、第２絶縁スリットＳＬ２ｓ、および第４絶縁スリットＳＬ４を交互に回転方向θで１８０度ずつ異ならせて配置されている。すなわち、Ｕ相の第１部材７１の第１絶縁スリットＳＬ１ｓ、Ｕ相の第２部材７２の第２絶縁スリットＳＬ２ｓ、スペーサ５２の第４絶縁スリットＳＬ４、Ｖ相の第１部材７１の第１絶縁スリットＳＬ１ｓ、およびＶ相の第２部材７２の第２絶縁スリットＳＬ２ｓは、Ｕ相の第２固定子鉄心Ｓ２からＶ相の第１固定子鉄心Ｓ１に向かう方向に進むに従い、例えば、左、右、左、右、左の順番で配置されている。
【０１０２】
このような構成によれば、第１の実施形態と同様に、回転電機１の性能向上を図るとともに、高い剛性を維持することができる。
また本実施形態では、スペーサ５２および第１固定子鉄心Ｓ１は、第４絶縁スリットＳＬ４および第１絶縁スリットＳＬ１ｓが回転方向θで互いに異なる位置に配置された状態で、一体に連結されている。このような構成によれば、回転電機１の剛性が第１絶縁スリットＳＬ１ｓの周囲で低下することをさらに抑制し、全体としてさらに高い剛性を維持することができる。
【０１０３】
また本実施形態では、図１５に示すように、スペーサ５２は、第４絶縁スリットＳＬ４が第１連結部８５および第２連結部８６の少なくとも一方に対して回転方向θで対応する位置（略同じ位置）に配置された状態で、第３固定子鉄心Ｓ３と一体に連結されている。すなわち、第４絶縁スリットＳＬ４は、第１連結部８５および第２連結部８６の少なくとも一方に対して軸方向Ｚで面する。このような構成によれば、スペーサ５２と第３固定子鉄心Ｓ３との境界部に設けられる絶縁層を省略することができる。これにより、絶縁性シートや絶縁処理を減らすことができ、製造コストの削減を図ることができる。
【０１０４】
ここで、図１９は、本実施形態の変形例を示す斜視図である。
図１９に示すように、本変形例で、スペーサ５２および第１固定子鉄心Ｓ１は、第４絶縁スリットＳＬ４および第１絶縁スリットＳＬ１ｓが回転方向θで互いに対応する位置に配置された状態で、一体に連結されている。
すなわち、スペーサ５２は、第４絶縁スリットＳＬ４が第１絶縁スリットＳＬ１ｓおよび第２絶縁スリットＳＬ２ｓの少なくとも一方に対して回転方向θで対応する位置（略同じ位置）に配置された状態で、第１部材７１および第２部材７２と一体に連結されてもよい。このような構成によれば、スペーサ５２と第１固定子鉄心Ｓ１との境界部またはスペーサ５２と第２固定子鉄心Ｓ２との境界部に設けられる絶縁層７８を省略することができる。これにより、絶縁性シートや絶縁処理を減らすことができ、製造コストの削減を図ることができる。
【０１０５】
次に、第４から第６の実施形態について説明する。第４から第６の実施形態は、第１から第３の実施形態で説明した回転電機１の利用例である。
【０１０６】
（第４の実施形態）
図２０は、第４の実施形態の電動車両１００を概略的に示す図である。
図２０に示すように、電動車両１００は、例えば電気自動車である。電動車両１００は、車体１０１、２つの前輪１０２、２つ後輪１０３、駆動シャフト１０４，１０５、ディファレンシャルギア１０６、バッテリ１０７、回転電機１、および制御装置１０８を備える。前輪１０２は、駆動シャフト１０４，１０５およびディファレンシャルギア１０６を介して回転電機１のシャフト１２に接続されている。バッテリ１０７は、回転電機１に電源を供給する。回転電機１は、電動車両１００を走行させる走行駆動力を出力する。
【０１０７】
図２１は、電動車両１００の一部を拡大して示す図である。
図２１に示すように、回転電機１の電機子５１の巻線６１には、制御装置１０８のＵ、Ｖ、およびＷの動力線が接続されている。回転電機１の電機子５１の巻線６１には、互いに１２０度の位相差を持った三相電流が制御装置１０８から供給される。
【０１０８】
（第５の実施形態）
図２２は、第５の実施形態の風力発電装置１１０を概略的に示す図である。
図２２に示すように、風力発電装置１１０は、ブレード１１１、回転シャフト１１２，１１３、増速機１１４、軸継手１１５、回転電機１、変圧器１１６、系統保護装置１１７、および電力系統１１８を備える。ブレード１１１が風力によって回転すると、回転シャフト１１２を介して増速機１１４にトルクが伝達される。増速機１１４の出力トルクは、回転シャフト１１３および軸継手１１５を介して回転電機１に入力される。本実施形態の回転電機１は、発電機であり、軸継手１１５から入力されるトルクによって発電動作を行う。回転電機１によって発電された電力は、変圧器１１６および系統保護装置１１７を介して電力系統１１８に出力される。なお、回転電機１は、風力発電装置１１０に限らず、水力発電装置やその他の種々の発電機に広く利用可能である。
【０１０９】
（第６の実施形態）
図２３は、第６の実施形態のエレベータ１２０を概略的に示す図である。
図２３に示すように、エレベータ１２０は、乗りかご１２１、つり合いおもり１２２、ロープ１２３、および巻上機１２４を備えている。
【０１１０】
乗りかご１２１は、昇降路に配置され、図示しないガイドレールに沿って昇降動作可能である。乗りかご１２１には、ロープ１２３の一端部が連結されている。つり合いおもり１２２は、昇降路に配置され、図示しない別のガイドレールに沿って昇降動作可能である。つり合いおもり１２２には、ロープ１２３の他端部が連結されている。
【０１１１】
巻上機１２４は、シーブ１３１と、回転電機１とを備えている。シーブ１３１には、ロープ１２３が巻き掛けられている。回転電機１は、シーブ１３１を駆動する。回転電機１は、シーブ１３１を回転させることで、乗りかご１２１およびつり合いおもり１２２を昇降動作させる。
【０１１２】
このような構成によれば、巻上機１２４およびエレベータ１２０は、上述の回転電機１を有するため、性能向上を図るとともに、高い剛性を維持することができる。
【０１１３】
以上、第１から第６の実施形態に係る回転電機１、巻上機１２４、およびエレベータ１２０について説明した。このような回転電機１によれば、回転子鉄心ＲＵおよび固定子鉄心ＳＵの高剛性支持と環状鉄心の損失低減が可能になるため、とくに、高出力化、高トルク化などの回転性能を実現しつつ、振動・騒音の低減を図ることができる。このため、大きなトルクや出力密度が求められる分野、例えば、工作機械や船舶、自動車、ロボット、その他幅広い分野の高トルク高出力駆動源としての利用および大型発電機としての利用も期待できる。
【０１１４】
なお、実施形態の構成は、上述した例に限定されない。例えば、第１回転子鉄心Ｒ１、第２回転子鉄心Ｒ２、第１固定子鉄心Ｓ１、および第２固定子鉄心Ｓ２を２分割した構成や、固定子磁極Ｍｓの数、回転子磁極Ｍｒの数は、具体的な例示であり、これらに限定されるものではない。分割数や磁極数は、設計対象の機器に求められるトルクやトルクリップルおよび回転数などの各種仕様値に基づいて、適宜定めることができる。
【０１１５】
例えば、第１絶縁スリットＳＬ１ｒ，ＳＬ１ｓは、第１部材２１，７１を軸方向Ｚまたは径方向Ｒに貫通したものに限定されない。第１絶縁スリットＳＬ１ｒ，ＳＬ１ｓが軸方向Ｚまたは径方向Ｒで第１部材２１，７１の途中まで設けられたものであっても、循環電流の少なくとも一部を低減することができるため、回転電機の性能向上を図ることができる。なおこれは、第２絶縁スリットＳＬ２ｒ，ＳＬ２ｓ、第３絶縁スリットＳＬ３、第４絶縁スリットＳＬ４などでも同様である。
【０１１６】
上述の実施形態に係る回転電機１は、回転子１１と電機子５１との対向面の法線が径方向Ｒとなるラジアルギャップモータである例に限られない。実施形態の回転電機１は、回転子１１と電機子５１との対向面の法線が軸方向Ｚとなるアキシャルギャップモータであってもよい。アキシャルギャップモータでは、巻線６１を軸方向Ｚから固定子鉄心によって挟むのではなく、径方向Ｒから固定子鉄心によって挟み込む構成になる。さらに、実施形態の回転電機１は、回転子１１が電機子５１の内側に位置するインナーロータである例に限られない。実施形態の回転電機１は、回転子１１が電機子５１の外側に位置するアウターロータであってもよい。
【０１１７】
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、固定子鉄心および回転子鉄心の少なくとも一方は、それぞれ環状に形成されるとともにシャフトの軸方向で互いに重ねられた第１部材と第２部材とを有する。前記第１部材は、前記軸方向に沿って設けられたスリット状の第１絶縁部を有する。前記第２部材は、前記軸方向に沿って設けられたスリット状の第２絶縁部を有する。前記第１部材および前記第２部材は、前記第１絶縁部および前記第２絶縁部が前記回転方向で互いに異なる位置に配置された状態で一体に連結されている。このような構成によれば、性能向上を図るとともに、高い剛性を維持することができる。
【０１１８】
また、実施形態の回転電機は、ひとつの別の観点によれば、シャフトと、前記シャフトの回転方向に沿う環状の巻線と、前記巻線に沿って配置された複数の固定子磁極を有した固定子鉄心と、前記複数の固定子磁極に面する複数の回転子磁極を有した回転子鉄心と、を備える。前記固定子鉄心および前記回転子鉄心の少なくとも一方は、前記シャフトの軸方向で互いに離れて配置された第１鉄心および第２鉄心と、前記シャフトの径方向で前記第１鉄心および前記第２鉄心に面して前記第１鉄心と前記第２鉄心とを磁気的に連結した第３鉄心とを有する。前記第１鉄心は、前記軸方向に沿って設けられたスリット状の第１絶縁部を有する。前記第３鉄心は、前記軸方向に沿って設けられたスリット状の第３絶縁部を有する。前記第１鉄心および前記第３鉄心は、前記第１絶縁部および前記第３絶縁部が前記回転方向で互いに異なる位置に配置された状態で一体に連結されている。このような構成によれば、性能向上を図るとともに、高い剛性を維持することができる。
【０１１９】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１２０】
１…回転電機、４…基本ユニット、ＲＵ…回転子鉄心、Ｍｒ…回転子磁極、Ｒ１…第１回転子鉄心（第１鉄心）、Ｒ２…第２回転子鉄心（第２鉄心）、Ｒ３…第３回転子鉄心（第３鉄心）、２１…第１部材、２２…第２部材、２５…第１回転子絶縁層（第１絶縁層）、２６…第２回転子絶縁層（第２絶縁層）、４１…第１固定部材、４２…第２固定部材、ＳＬ１ｒ…第１絶縁スリット（第１絶縁部）、ＳＬ２ｒ…第２絶縁スリット（第２絶縁部）、ＳＬ３…第３絶縁スリット（第３絶縁部）、ＳＬ３ａ…第３絶縁スリットの第１部分、ＳＬ３ｂ…第３絶縁スリットの第２部分、５２…スペーサ、ＳＵ…固定子鉄心、Ｍｓ…固定子磁極、Ｓ１…第１固定子鉄心（第１鉄心）、Ｓ２…第２固定子鉄心（第２鉄心）、Ｓ３…第３固定子鉄心（第３鉄心）、７１…第１部材、７２…第２部材、７５…第１固定子絶縁層（第１絶縁層）、７６…第２固定子絶縁層（第３絶縁層）、７７…第３固定子絶縁層（第２絶縁層）、８５，８６…連結部、ＳＬ１ｓ…第１絶縁スリット（第１絶縁部）、ＳＬ２ｓ…第２絶縁スリット（第２絶縁部）、ＳＬ４…第４絶縁スリット（第４絶縁部）、１２０…エレベータ、１２３…ロープ、１２４…巻上機、１３１…シーブ。
【図１Ａ】
2017169343.tif 000003
【図１Ｂ】
2017169343.tif 000004
【図２】
2017169343.tif 000005
【図３Ａ】
2017169343.tif 000006
【図３Ｂ】
2017169343.tif 000007
【図３Ｃ】
2017169343.tif 000008
【図４Ａ】
2017169343.tif 000009
【図４Ｂ】
2017169343.tif 000010
【図４Ｃ】
2017169343.tif 000011
【図４Ｄ】
2017169343.tif 000012
【図５】
2017169343.tif 000013
【図６Ａ】
2017169343.tif 000014
【図６Ｂ】
2017169343.tif 000015
【図６Ｃ】
2017169343.tif 000016
【図７】
2017169343.tif 000017
【図８】
2017169343.tif 000018
【図９】
2017169343.tif 000019
【図１０】
2017169343.tif 000020
【図１１Ａ】
2017169343.tif 000021
【図１１Ｂ】
2017169343.tif 000022
【図１１Ｃ】
2017169343.tif 000023
【図１２Ａ】
2017169343.tif 000024
【図１２Ｂ】
2017169343.tif 000025
【図１２Ｃ】
2017169343.tif 000026
【図１３】
2017169343.tif 000027
【図１４】
2017169343.tif 000028
【図１５】
2017169343.tif 000029
【図１６Ａ】
2017169343.tif 000030
【図１６Ｂ】
2017169343.tif 000031
【図１７Ａ】
2017169343.tif 000032
【図１７Ｂ】
2017169343.tif 000033
【図１８Ａ】
2017169343.tif 000034
【図１８Ｂ】
2017169343.tif 000035
【図１９】
2017169343.tif 000036
【図２０】
2017169343.tif 000037
【図２１】
2017169343.tif 000038
【図２２】
2017169343.tif 000039
【図２３】
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