(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性鋼材製でリング状の円環部とこの円環部から径方向に延出すティース部を有するステータコアと、このステータコアの前記ティース部に巻装されるコイルとを備えるステータと、
前記コイルに対向配置された磁石を有し、ステータの周囲に回転自在に配置されるロータを備える回転電機であって、
前記ステータコアは、第１ステータコアと第２ステータコアとに二分割され、
前記第１ステータコアと前記第２ステータコアとは、それぞれ複数のステータコア層材を積層してなり、
前記ステータコア層材は、前記円環部と前記ティース部とを一体に形成したステータコア層材基板と、このステータコア層材基板の前記ティース部に積層されるティース層材により構成され、
前記コイルは、前記ステータコア層材基板の前記ティース部と前記ティース層材との外部に巻層され、前記第１ステータコアに巻装される第１コイルの巻装は径方向全長にわたって同一段数であり、前記第２ステータコアに巻装される第２コイルの巻装は径方向内側巻き数より径方向外側の段数が多くなって、前記第１ステータコアと前記第２ステータコアとを組み合わせた状態での占積率を高めており、
前記第１ステータコアと前記第２ステータコアとを組み合わせた状態で、前記第１ステータコアの前記ステータコア層材基板の前記円環部と前記第２ステータコアの前記ティース層材との間、及び前記第２ステータコアの前記ステータコア層材基板の前記円環部と前記第１ステータコアの前記ティース層材との間のそれぞれに、前記第１ステータコアと前記第２ステータコアとの巻装の異なることに起因する磁気騒音の発生を抑制する隙間が形成される
回転電機。
【請求項２】
前記第１ステータコアに巻装される第１コイルの巻き数より、前記第２ステータコアに巻装される第２コイルの巻き数が多い
請求項１記載の回転電機。
【請求項３】
前記コイルはアルミニウムの線材である
請求項１若しくは２記載の回転電機。
【請求項４】
前記ステータコア層材基板の前記ティース部と、前記ティース層材とは同一部位に積層カシメ部を形成し、この積層カシメ部によって、前記ステータコア層材基板と前記ティース層材とがカシメ固定される請求項１乃至３いずれか記載の回転電機。
【請求項５】
前記第１ステータコアの前記ステータコア層材基板の前記円環部と、前記第２ステータコアの前記ステータコア層材基板の前記円環部とは同一部位に積層カシメ部を形成し、この積層カシメ部によって、前記第１ステータコアの前記ステータコア層材基板の前記円環部と前記第２ステータコアの前記ステータコア層材基板の前記円環部とがカシメ固定される請求項１乃至４いずれか記載の回転電機。
【請求項６】
前記第１ステータコアの前記ステータコア層材の前記ステータコア層材基板の層数と前記ティース層材の層数との総和と、前記第２ステータコアの前記ステータコア層材の前記ステータコア層材基板の層数と前記ティース層材の層数との総和は同じで、
前記第１ステータコアの前記ステータコア層材の前記ステータコア層材基板の層数と、前記第２ステータコアの前記ステータコア層材の前記ステータコア層材基板の層数も同じである
請求項１乃至５いずれか記載の回転電機。
【請求項７】
前記第１ステータコアの前記ステータコア層材の前記ステータコア層材基板の層数と、前記第２ステータコアの前記ステータコア層材の前記ステータコア層材基板の層数は異なる
請求項１乃至５いずれか記載の回転電機。
【請求項８】
前記第１ステータコアの前記ステータコア層材の前記ティース層材の層数と、前記第２ステータコアの前記ステータコア層材の前記ティース層材の層数は異なる
請求項１乃至５いずれか記載の回転電機。
【請求項９】
磁性鋼材製でリング状の円環部とこの円環部から径方向に延出すティース部を有するステータコアと、このステータコアの前記ティース部に巻装されるコイルとを備えるステータと、
前記コイルに対向配置された磁石を有し、ステータの周囲に回転自在に配置されるロータを備える回転電機であって、
前記ステータコアは、第１ステータコアと第２ステータコアとに二分割され、
前記第１ステータコアと前記第２ステータコアとは、それぞれ複数のステータコア層材を積層してなり、
前記ステータコア層材は、前記円環部と前記ティース部とを一体に形成したステータコア層材基板と、このステータコア層材基板の前記ティース部に積層されるティース層材により構成され、
前記コイルは、前記ステータコア層材基板の前記ティース部と前記ティース層材との外部にＵ相、Ｖ相、Ｗ相の三相に巻層され、
前記第１ステータコアと前記第２ステータコアとを組み合わせた状態で、前記第１ステータコアの第１コイルは、Ｕ相、Ｗ相、Ｖ相が順番に配置され、前記第２ステータコアの第２コイルは、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相が順番に配置され、前記第１ステータコアの前記ステータコア層材基板の前記円環部と前記第２ステータコアの前記ティース層材との間、及び前記第２ステータコアの前記ステータコア層材基板の前記円環部と前記第１ステータコアの前記ティース層材との間のそれぞれに磁気回路を遮断する隙間が形成される
回転電機。
【請求項１０】
前記隙間の大きさは、少なくとも０．３ｍｍである
請求項１乃至９いずれか記載の回転電機。
【請求項１１】
磁性鋼材製の第１ステータコアと、
磁性鋼材製の第２ステータコアと、
前記第１ステータコアに巻装される第１コイルと、
前記第２ステータコアに巻装される第２コイルとを備え、
前記第１ステータコアと前記第２ステータコアとは、それぞれ複数のステータコア層材を積層してなり、
前記ステータコア層材は、円環部とこの円環部より径方向外方に延出するティース部とを一体に形成したステータコア層材基板と、このステータコア層材基板の前記ティース部に積層されるティース層材により構成され、
前記第１コイル及び前記第２コイルは、前記ステータコア層材基板の前記ティース部と前記ティース層材との外部に巻層され、前記第１ステータコアに巻装される前記第１コイルの巻装は径方向全長にわたって同一段数であり、前記第２ステータコアに巻装される前記第２コイルの巻装は径方向内側巻き数より径方向外側の段数が多くなって、前記第１ステータコアと前記第２ステータコアとを組み合わせた状態での占積率を高めており、
前記第１ステータコアと前記第２ステータコアとを組み合わせた状態で、前記第１ステータコアの前記ステータコア層材基板の前記円環部と前記第２ステータコアの前記ティース層材との間、及び前記第２ステータコアの前記ステータコア層材基板の前記円環部と前記第１ステータコアの前記ティース層材との間のそれぞれに、前記第１ステータコアと前記第２ステータコアとの巻装の異なることに起因する磁気騒音の発生を抑制する隙間が形成される
回転電機用ステータ。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
この出願は、２０１９年９月２３日に日本に出願された特許出願第２０１９−１７２４００号を基礎としており、基礎の出願の内容を、全体的に、参照により援用している。
【技術分野】
【０００２】
本明細書の記載は、二輪車の発電機やスタータとして使用可能な回転電機、及びそのステータに関する。
【背景技術】
【０００３】
二輪車の発電機やスタータとして使用可能な回転電機として、三相のブラシレスモータを用いることは、特許文献１及び特許文献２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２００２−２９１１８３号公報
【特許文献２】国際公開第２０１９／１５６１３６号パンフレット
【発明の概要】
【０００５】
特許文献１に記載の回転電機は、ステータコアを二分割して、二分割したそれぞれのステータコアにコイルを巻線する技術が開示されている。特許文献１に記載の二分割ステータコアは、円環部とティース部との間に隙間は形成されていない。また、特許文献１に記載の二分割ステータコアには、ティース部にコイルが巻装されている。しかし、二分割されたいずれのステータコアでもコイルの巻き数及び巻装の形状は同一であった。
【０００６】
特許文献２に記載の回転電機は、ステータコアを三分割して、三分割したそれぞれのステータコアにコイルを巻線する技術が開示されている。特許文献２に記載の三分割ステータコアは、円環部とティース部との間に機械的に緩い結合をもたらす隙間を形成している。また、特許文献２に記載の三分割ステータコアには、ティース部にコイルが巻装されている。しかし、三分割されたいずれのステータコアでも特許文献１と同様、コイルの巻き数は同一であった。そして、コイルの巻き数及び巻装の形状は、三分割のそれぞれのステータコアで同一であった。
【０００７】
このように、特許文献１の開示も、特許文献２の開示も、ステータコアは、円環部とティース部との間に磁気回路を遮断するような隙間を形成してはいなかった。かつ、特許文献１の開示も、特許文献２の開示も、分割されたそれぞれのステータコアには同一の巻き数のコイルが巻装されている。そして、コイルが巻装された状態でのステータコアの形状は、分割された各ステータコアで同一形状であった。
【０００８】
上述の観点において、または言及されていない他の観点において、回転電機及び回転電機用ステータにはさらなる改良が求められている。
【０００９】
本件の開示は、コイルの占積率が向上された回転電機及び回転電機用ステータを提供する。
本件の開示は、追加的に、または、代替的に、磁気騒音が抑制された回転電機及び回転電機用ステータを提供する。
【００１０】
第１の開示は、回転電機である。回転電機は、ステータとロータとを備える。ステータは、磁性鋼材からなるステータコアとこのステータコアのティース部に巻装されるコイルとを備える。ロータは、コイルに対向配置された磁石を有しステータの周囲に回転自在に配置される。
【００１１】
ステータコアは、第１ステータコアと第２ステータコアとに二分割されている。第１ステータコアに巻装される第１コイルと第２ステータコアに巻装される第２コイルとは、巻き数及び巻装の形状が異なる。
【００１２】
第１ステータコアと第２ステータコアとは、それぞれ、複数のステータコア層材を積層することによって形成されている。
【００１３】
ステータコアは、円環部とこの円環部より径方向外方に延出するティース部とを一体に形成したステータコア層材基板と、このステータコア層材基板のティース部に積層されるティース層材によりステータコア層材を構成している。コイルは、ステータコア層材基板のティース部とティース層材との外部に巻層されている。
【００１４】
ステータコアは、第１ステータコアと第２ステータコアとを組み合わせた状態である。第１ステータコアのステータコア層材基板円環部と第２ステータコアのティース層材との間に隙間が形成されている。第２ステータコアのステータコア層材基板の円環部と第１ステータコアのティース層材との間に隙間が形成されている。すなわち、第１ステータコアのステータコア層材基板円環部と第２ステータコアのティース層材との間、及び第２ステータコアのステータコア層材基板の円環部と第１ステータコアのティース層材との間のそれぞれに隙間が形成されている。
【００１５】
第１の開示では、コイルは、ステータコア層材基板のティース部とティース層材との外部に巻層され、第１ステータコアに巻装される第１コイルの巻装は径方向全長にわたって同一段数であり、第２ステータコアに巻装される第２コイルの巻装は径方向内側巻き数より径方向外側の段数が多くなって、第１ステータコアと第２ステータコアとを組み合わせた状態での占積率を高めている。
【００１６】
第１の開示によれば、ステータコア層材基板とティース層材との間に隙間を形成している。この結果、第１ステータコアと第２ステータコアとの巻装の異なることに起因する磁気騒音の発生を抑制することが可能となる。
【００１７】
第２の開示において、第１ステータコアに巻装される第１コイルの巻き数より、第２ステータコアに巻装される第２コイルの巻き数が多い。
【００１８】
第１の開示は、第１ステータコアと第２ステータコアとを組み合わせた状態での占積率を高める。このために、第１ステータコアに巻装される第１コイルを筒状に形成し、第２ステータコアに巻装される第２コイルを径方向外側に広がる扇状に形成している。
【００１９】
第３の開示において、コイルは、アルミニウムの線材によって提供されている。アルミニウム線材は線径が比較的大きく、第１コイルと第２コイルとを同一形状に成形するのが困難である。このため、第１ステータコアと第２ステータコアとを組み合わせた状態での占積率を高めるために、巻き数及び巻装の形状を異ならせることが望ましい。
【００２０】
第４の開示において、ステータコア層材基板のティース部と、ティース層材とは、同一部位において、積層カシメ部を形成している。積層カシメ部によって、ステータコア層材基板とティース層材とがカシメ固定されている。
【００２１】
第４の開示によれば、ステータコア層材基板のティース部間、及びティース層材間のみでなく、ステータコア層材基板のティース部とティース層材との間も、カシメ固定される。よって、積層カシメ部を用いて効率的にカシメ固定することができる。
【００２２】
第５の開示において、第１ステータコアのステータコア層材基板の円環部と、第２ステータコアのステータコア層材基板の円環部とは、同一部位に積層カシメ部を形成している。
【００２３】
第５の開示によれば、積層カシメ部によって、第１ステータコアのステータコア層材基板の間、及び第２ステータコアのステータコア層材基板の間がカシメ固定されている。追加的に、第１ステータコアと第２ステータコアとは、円環部でもカシメ固定されている。よって、効率的な固定が可能である。
【００２４】
第６の開示において、第１ステータコアと第２ステータコアとで、ステータコア層材基板の層数とティース層材の層数との総和は同じである。追加的に、第１ステータコアと第２ステータコアとで、ステータコア層材基板の層数も同じである。
【００２５】
第６の開示は、第１コイルと第２コイルとで巻き数及び巻装の形状が異なるのに対し、第１ステータコアと第２ステータコアとは同一形状としている。
【００２６】
第７の開示において、第１ステータコアのステータコア層材のステータコア層材基板の層数と、第２ステータコアのステータコア層材のステータコア層材基板の層数は異なる。
【００２７】
第７の開示においても、第１コイルと第２コイルとで巻き数及び巻装の形状は、異なる。追加的に、第１ステータコアのステータコア層材基板の層数と第２ステータコアのステータコア層材基板の層数とが異なる。巻き数及び巻装の形状が異なる結果、第１コイルと第２コイルとの磁束のアンバランスが生じる。一方で、第１ステータコアと第２ステータコアとのステータコア層材基板の層数が異なることで、磁束のアンバランスが調整される場合がある。
【００２８】
第８の開示において、第１ステータコアのステータコア層材のティース層材の層数と、第２ステータコアのステータコア層材のティース層材の層数は異なる。
【００２９】
第８の開示においても、第１コイルと第２コイルとで巻き数及び巻装の形状は、異なる。追加的に、第１ステータコアのティース層材の層数と第２ステータコアのティース層材の層数とが異なる。巻き数及び巻装の形状が異なる結果、第１コイルと第２コイルとの磁束のアンバランスが生じる。一方で、第１ステータコアと第２ステータコアとのティース層材の層数が異なることで、磁束のアンバランスが調整される場合がある。
【００３０】
第９の開示において、ステータコアは、第１ステータコアと第２ステータコアとに二分割されている。第１ステータコアと第２ステータコアとは、それぞれ複数のステータコア層材を積層して構成されている。
【００３１】
第１ステータコアと第２ステータコアとは、ステータコア層材を積層することによって形成されている。ステータコア層材は、円環部とこの円環部より径方向外方に延出するティース部とを一体に形成したステータコア層材基板を含む。追加的に、ステータコア層材は、ステータコア層材基板のティース部に積層されるティース層材を含む。コイルは、ステータコア層材基板のティース部とティース層材との外部にＵ相、Ｖ相、Ｗ相の三相に巻層される。
【００３２】
第１ステータコアと第２ステータコアとは、組み合わせられている。組み合わせた状態で、第１ステータコアの第１コイルは、Ｕ相、Ｗ相、Ｖ相が順番に配置され、第２ステータコアの第２コイルは、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相が順番に配置されている。また、第１ステータコアのステータコア層材基板の円環部と第２ステータコアのティース層材との間に隙間が形成されている。追加的に、第２ステータコアのステータコア層材基板の円環部と第１ステータコアのティース層材との間に隙間が形成されている。
【００３３】
第９の開示によれば、ステータコア層材基板とティース層材との間に磁気回路を遮断する隙間が形成されている。この結果、第１コイルと第２コイルとに起因する磁気騒音の発生を抑制することが可能となる。
【００３４】
第１０の開示において、隙間の大きさは、少なくとも０．３ｍｍである。磁気騒音の抑制に関して高い効果を期待することができる。
【００３５】
本件明細書の第１１の開示は、回転電機用ステータを提供する。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１は、回転電機の正面図である。
【図２】図２は、図１の右側面図である。
【図３】図３は、ステータの正面図である。
【図４】図４は、第１ステータの正面図である。
【図５】図５は、第２ステータの正面図である。
【図６】図６は、ステータコア層材基板の正面図である。
【図７】図７は、ティース層材の正面図である。
【図８】図８は、ティース層材の断面図である。
【図９】図９は、ステータコア層材基板のティース部にティース層材を組み合わせた状態を示す正面図である。
【図１０】図１０は、ステータコア層材基板のティース部にティース層材を組み合わせた状態を示す斜視図である。
【図１１】図１１は、ティース部の断面図である。
【図１２】図１２は、第１ステータコアと第２ステータコアとを組み合わせた状態の断面図である。
【図１３】図１３は、第１ステータコアと第とを組み合わせた状態の正面図である。
【図１４】図１４は、隙間と出力電圧の低下との関係を示す説明図である。
【図１５】図１５は、磁束密度を示す説明図である。
【図１６】図１６は、第１コイルの他の実施形態を示す断面図である。
【図１７】図１７は、第２コイルの他の実施形態を示す断面図である。
【図１８】図１８は、第１コイルと第２コイルとの関係を示す断面図である。
【図１９】図１９は、第１コイルと第２コイルとの関係を示す変形例の断面図である。
【図２０】図２０は、第１コイルと第２コイルとの関係を示す変形例の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
図１及び図２に示すように、回転電機１０はハウジングに固定されるステータ１００とハウジング内で回転自在に支持されるロータ２００を備える。ステータ１００は、ステータコア１１０と、アルミニウム製線材を巻装するコイル１２０を備えている。コイル１２０は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の三相交流電流が供給されると、磁力を発生する。
【００３８】
ロータ２００はコイル１２０の径方向外側を覆っており、コイル１２０と対向する位置に磁石２１０が配置されている。磁石２１０は、Ｓ極２１１とＮ極２１２が交互に配置される。コイル１２０の磁力と磁石２１０とが吸引、反発することで、ロータ２００はステータ１００の周囲を回転する。
【００３９】
回転電機１０は、二輪車の発電電動機として用いられる場合がある。この場合、二輪車は、図示しないバッテリと、図示しないインバータ回路とを備える。回転電機１０が電動機として機能する場合、バッテリから供給された直流電力がインバータ回路によって三相交流に変換され、コイル１２０に供給される。コイル１２０が励磁されるとロータ２００が回転し、ロータ２００の回転力はエンジンのスタータとして利用される。エンジンが回転している状態では、回転電機１０が発電機として機能する。この場合、エンジンの出力によってロータ２００が回転し、磁石２１０の磁力を受けてコイル１２０が発電する。発電電力は、インバータ回路によって整流され、バッテリを含む二輪車の負荷に供給される。
【００４０】
ステータコア１１０は、リング状の円環部１３０とコイル１２０が巻かれるティース部１４０とからなる。円環部１３０にはセンサー３００が固定されている。センサー３００は、内部にホールＩＣが配置され、磁石２１０の磁力の変化を検知して回転数を出力する。
【００４１】
図３は、図１よりロータ２００とセンサー３００を取り外したステータ１００の正面図である。ステータ１００は、図４に示す第１ステータコア１０１と、図５に示す第２ステータコア１０２とに二分割される。
【００４２】
第１ステータコア１０１の第１コイル１２１は、その巻き数が径方向の内側から外側にかけて同じ巻き数で、各ティース部１４０にそれぞれ２７回巻装されている。図４に示すように、第１コイル１２１は四角柱の筒形状となっている。この実施形態では、第１コイル１２１は２段に巻かれている。
【００４３】
第２ステータコア１０２の第２コイル１２２は、その巻き数が径方向の内側で少なく、中央部と外側で二段階に巻き数が増えている。各ティース部１４０には、合計で３５回巻装されている。形状は、図５に示すように、外側に向けて径が広がる筒形状である。この実施形態では、径方向内側で２段に巻かれ、中ほどでは３段に巻かれ、径方向外側では４段に巻かれている。
【００４４】
第１ステータコア１０１と第２ステータコア１０２とが組み合わされた状態では、図３に示すように、第１コイル１２１と第２コイル１２２とが隣接している。両コイル１２１、１２２を非接触の状態で隣接させることで、コイル１２０の占積率を高めている。
【００４５】
第１ステータコア１０１及び第２ステータコア１０２は、共にステータコア層材基板１５０（図６図示）と、ティース層材１６０（図７図示）とが複数積層して形成される。本例では、ステータコア層材基板１５０とティース層材１６０により、ステータコア層材１８０が構成される。
【００４６】
ステータコア層材基板１５０は、円環部１３０とティース部１４０とが一体に形成されている。そして、円環部１３０とティース部１４０のそれぞれに積層カシメ部１５１が形成されている。
【００４７】
ティース層材１６０は、ステータコア層材基板１５０のティース部１４０に積層される。このティース層材１６０にも積層カシメ部１６１が形成されている。積層カシメ部１６１は図８に示すように磁性鋼板からなるティース層材１６０の一部を押圧成形し、一面の凸部１６３と他面の凹部１６２とが同一形状になっている。ティース層材１６０を積層した状態では、一方のティース層材１６０の凸部１６３が他方のティース層材１６０の凹部１６２に嵌り込んでいる。これにより、隣接するティース層材１６０間がカシメ固定されている。
【００４８】
この積層カシメ部１６１のカシメ固定機能は、ティース層材１６０の積層カシメ部１６１とステータコア層材基板１５０の積層カシメ部１５１との間でも同様である。更に、隣接するステータコア層材基板１５０の積層カシメ部１５１の間も、同様に一方の凸部が他方の凹部に嵌り合うことでカシメ固定がなされる。
【００４９】
上述のように、ステータコア層材基板１５０とティース層材１６０とによって、ステータコア層材１８０が構成される。そして、この実施形態では、ステータコア層材基板１５０を１８枚組み合わせ、更にティース層材１６０も１８枚組み合わせている。即ち、この実施形態では、ステータコア層材１８０の枚数は３６枚である。
【００５０】
図９は、ステータコア層材基板１５０のティース部１４０にティース層材１６０を組み合わせた状態を示す正面図である。図１０は、ステータコア層材基板１５０のティース部１４０にティース層材１６０を組み合わせた状態を示す斜視図である。
【００５１】
図１１に示すように、ティース部１４０には絶縁樹脂製のインシュレーター１２５が配置され、その外側にコイル１２０が巻装される。図に示すように、第１ステータコア１０１は、円環部１３０の厚さ（１８枚分）に比べてティース部１４０の厚さ（３６枚分）が倍となっている。なお、図１１では第１コイル１２１を巻装した第１ステータコア１０１を記載しているが、第２ステータコア１０２も同様である。
【００５２】
図１１は第１ステータコア１０１のみを示している。図１２は、第１ステータコア１０１のステータコア層材基板１５０と第２ステータコア１０２のステータコア層材基板１５０とが組み合わされた状態を示す。図１２の断面では、第１ステータコア１０１は円環部１３０とティース部１４０の双方が現れ、第２ステータコア１０２は円環部１３０のみが現れる。
【００５３】
図１２に示すように、第１ステータコア１０１と第２ステータコア１０２との間は、いずれかのステータコア層材基板１５０と同様にカシメ固定される。即ち、第１ステータコア１０１のステータコア層材基板１５０間のカシメ固定と同じように、第１ステータコア１０１のステータコア層材基板１５０と第２ステータコア１０２のステータコア層材基板１５０とはカシメ固定される。
【００５４】
そして、図１２に示すように、第２ステータコア１０２の円環部１３０と第１ステータコア１０１のティース部１４０との間には隙間１７０が形成される。
【００５５】
図１２の第２ステータコア１０２は、円環部１３０のみしか図示されていない。図１３に示すように、第１ステータコア１０１と第２ステータコア１０２とは円環部１３０は全て接触し、ティース部１４０は交互に存在するように配置される。従って、図１３では、ティース層材１６０とステータコア層材基板１５０との間の隙間１７０は一つ置きのティース部１４０で見ることができる。
【００５６】
第１ステータコア１０１と第２ステータコア１０２とのいずれか一方のステータコア層材基板１５０と、他方のティース層材１６０との間には、隙間１７０が存在する。隙間１７０により、第１ステータコア１０１の磁気回路と第２ステータコア１０２の磁気回路とが遮断されている。
【００５７】
磁気回路の遮断は、一般的には望ましくないと考えられている。図１４において、縦軸は出力電圧（Ｖｏｕｔ）を示し、横軸は隙間１７０の深さ（ＤＰ１７０）を示す。図１４示すように、隙間１７０により出力電圧が低下する。出力電圧の低下は隙間１７０が０．２ｍｍまでが急激で、その後は隙間１７０を広げても低下の程度はなだらかになる。０．２ｍｍ程度の隙間で、磁気回路の遮断が生じると判断される。そのため、隙間１７０の大きさは少なくとも０．３ｍｍとするのが望ましい。この実施形態では、隙間１７０を０．５ｍｍとしており、磁気回路の遮断はできている。
【００５８】
図１５は、磁束密度を示すが、隙間１７０によって、磁束が遮断されていることが確認できる。なお、図１５は図１２とは異なる断面を示しており、円環部１３０とティース部１４０との間の隙間１７０が第１ステータコア１０１に形成されている。
【００５９】
なお、隙間は特許文献２でも用いられているが、特許文献２の隙間は機械的に緩い隙間結合をもたらすものであり、本例のように、磁気回路を遮断するようなものではない。しかも、特許文献２のステータコアは三分割されている。分割されたそれぞれのステータコアは、Ｕ相のみのコイルを持つステータコア、Ｖ相のみのコイルを持つステータコア、Ｗ相のみのコイルを持つステータコアである。一般に、三相のブラシレスモータでは三相の位相のずれによる振動が問題となる。この観点において、特許文献２では、上記の通り各ステータコアが三相に分かれるので、緩い結合であれ、隙間は振動を助長する方向で作用し、望ましくない。
【００６０】
それに対し、この実施形態の第１ステータコア１０１の第１コイル１２１は、Ｕ相、Ｗ相、Ｖ相が順番に配置される（図４）。同様に、この実施形態の第２ステータコア１０２の第２コイル１２２も、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相が順番に配置される（図５）。そのため、隙間１７０を形成しても、三相のずれによる振動は特許文献２に対し大幅に軽減する。
【００６１】
一方、特許文献１には、二分割のステータコアが開示されているが、特許文献１ではステータコアの円環部とティースとの間に隙間がない。そのため、一方のステータコアと他方のステータコアとが公差内で異なる場合、一方のステータコアのティースの力が、不均一に他方のステータコアに伝わることになる。その結果、双方のステータコア内のバランスが崩れ、騒音の原因となっていた。
【００６２】
それに対し、この実施形態では、第１ステータコア１０１と第２ステータコア１０２との間に隙間１７０を形成している。この結果、公差範囲内のずれを隙間１７０によって吸収することができる。
【００６３】
そもそも、隙間は出力低下につながり望ましくないと考えられていた（図１４）ので、特許文献１の二分割ステータコアにわざわざ隙間を形成する必要はない。仮に特許文献１に特許文献２の隙間を適用したとしても、特許文献２の隙間は機械的に緩い結合であるので、本例の隙間１７０のように、公差範囲内のずれを吸収することはできない。
【００６４】
加えて、特許文献１も特許文献２も分割されたそれぞれのステータコアに巻装されたコイルの巻き数及び形状が全て同じになっている。この実施形態では、上述の通り、第１ステータコア１０１の第１コイル１２１と第２ステータコア１０２の第２コイル１２２とでは巻装が異なり、巻き数も形状も異なっている。この実施形態では、巻き数と巻装形状を異ならせることにより、コイルの占積率を高めている。
【００６５】
一方で、第１コイル１２１と第２コイル１２２とで巻装形状が異なる。この結果、第１ステータコア１０１の磁気回路と第２ステータコア１０２の磁気回路とで、磁力の大きさが異なることになる。磁気回路の磁力が異なるのは、磁気振動に伴う磁気騒音の原因となり望ましくない。
【００６６】
それに対し、この実施形態では、第１ステータコア１０１と第２ステータコア１０２との間に隙間１７０を形成しているので、磁気回路を遮断することができている。そのため、磁気騒音の発生を抑制することができる。
【００６７】
なお、上述の例は望ましい例であるが、請求の範囲に記載の範囲で種々に変更することは可能である。例えば、上述の例では、ステータコア層材１８０を３６枚としていたが、この枚数は増減可能である。
【００６８】
第１ステータコア１０１と第２ステータコア１０２とは、同一の形状である。第１コイル１２１と第２コイル１２２とは、巻数または巻形状に関して、異なる。しかし、第１コイル１２１と第２コイル１２２とを異ならせるのに合わせて、第１ステータコア１０１のステータコア１１０と第２ステータコア１０２のステータコア１１０とを異ならせてもよい。
【００６９】
例えば、ステータコア層材基板１５０とティース層材１６０の枚数を異ならせてもよい。ステータコア層材１８０の総数を第１ステータコア１０１と第２ステータコア１０２とで同一としつつ、コイル１２０の巻き数の多い方のステータコア１１０のステータコア層材基板１５０の枚数を、コイル１２０の巻き数の少ない方のステータコア１１０のステータコア層材基板１５０の枚数より、多くしたり、逆に少なくしたりしてもよい。
【００７０】
図１６はステータコア層材１８０を４２枚とした例の第１コイル１２１を示している。第１コイル１２１と、ティース１４０とによって提供される磁極は、第１磁極ともよばれる。ティース層材１６０の数、および、ステータコア層材基板１５０の数は共に４２枚である。円環部１３０におけるステータコア層材基板１５０の数は、第１ステータコア１０１と第２ステータコア１０２とで相違している。第１ステータコア１０１の枚数は、２４枚である。第２ステータコア１０２の枚数は、１８枚である。ティース部１４０の軸方向における厚さは、４２枚のティース層材１６０に相当する。隙間１７０は、１８枚のティース層材１６０に相当する軸方向深さに渡っている。
【００７１】
一方、図１７は、図１６の第１コイル１２１と共に用いられる第２コイル１２２を示す。第２コイル１２２と、ティース１４０とによって提供される磁極は、第２磁極ともよばれる。第１磁極と第２磁極とは、交互に配置されている。第１ステータコア１０１における、ステータコア層材基板１５０の円環部１３０の枚数は、２４枚である。円環部１３０においては、第１磁極における枚数と、第２磁極における枚数とは、同じである。第２ステータコア１０２における、ステータコア層材基板１５０の円環部１３０の枚数は、１８枚である。円環部１３０においては、第１磁極における枚数と、第２磁極における枚数とは、同じである。ただし、第１ステータコア１０１における、ティース層材１６０の枚数は１８枚である。第２ステータコア１０２における、ステータコア層材基板１５０の枚数は１８枚である。よって、第１ステータコア１０１における、ティース層材１６０の枚数と、第２ステータコア１０２における、ステータコア層材基板１５０のティース部１４０の枚数とは、同じである。ティース部１４０の軸方向における厚さは、３６枚のティース層材１６０に相当する。隙間１７０は、１８枚のティース層材１６０に相当する軸方向深さに渡っている。即ち、第１コイル１２１が巻装される部位では、第２コイル１２２が巻装される部位よりも、ティース部１４０の厚さが、相対的に厚い。第１磁極における隙間１７０の深さがステータコアに占める割合は、５０％より小さい。第２磁極における隙間１７０の深さが、ステータコアに占める割合は、５０％以上である。よって、第１コイル１２１が巻装される部位では、第２コイル１２２が巻装される部位よりも、ステータコア層材１８０に占める隙間１７０の存在割合が、相対的に小さい。
【００７２】
その結果、巻き数の多い第２コイル１２２は、ティース部１４０の厚さが巻き数の少ない第１コイル１２１に比べて少なくなっている。かつ、ティース部１４０に占める隙間１７０の割合も第１コイル１２１のティース部１４０に比して相対的に多くなっている。
【００７３】
図１６と図１７では、第１コイル１２１と第２コイル１２２を別々に記載したが、図１８では第１コイル１２１及び第２コイル１２２を同時に記載している。占積率を高めるように、第１コイル１２１の幅（図１８では上下方向長さ）より第２コイル１２２の幅が大きくなる。
【００７４】
図１８の例では、上述の実施形態と同様に、ステータが設計され、形成されている。すなわち、第２ステータコア１０２において、ステータコア層材基板１５０の枚数が、ティース部１４０を備える部分（図１８中Ａ部分）と、ティース部１４０を備えない部分（図１８中Ｂ部分）とで同じである。また、第１ステータコア１０１においても、ステータコア層材基板１５０の枚数が、ティース部１４０を備える部分（図１８中Ｃ部分）と、ティース部１４０を備えない部分とで同じである。
【００７５】
図１９の例では、第２ステータコア１０２は、図１８の例と同様に、ステータが設計され、形成されている。すなわち、第２ステータコア１０２は、ステータコア層材基板１５０の枚数が、ティース部１４０を備える部分（図１８中Ａ部分）と、ティース部１４０を備えない部分（図１８中Ｂ部分）とで同じである。一方、第１ステータコア１０１では、ステータコア層材基板１５０の枚数を、ティース部１４０を備える部分（図１８中Ｃ部分）の方が、ティース部１４０を備えない部分より多くなるように設計し、形成している。
【００７６】
逆に、図２０の例では、第１ステータコア１０１において、ステータコア層材基板１５０の枚数が、ティース部１４０を備える部分（図２０中Ｃ部分）と、ティース部１４０を備えない部分とで同じになるように設計し、形成している。そして、第２ステータコア１０２において、ステータコア層材基板１５０の枚数が、ティース部１４０を備える部分（図２０中Ａ部分）の方が、ティース部１４０を備えない部分（図２０中Ｂ部分）より多くなるように設計し、形成している。
【００７７】
このように、ステータコア層材基板１５０の枚数を調整することで、第１コイル１２１と第２コイル１２２との巻き数および巻装形状の差に起因する磁束量のアンバランスを調整することができる。
【００７８】
また、上述の例では、コイル１２０にアルミニウム製の線材を用いたが、アルミニウムに代えて銅の線材を用いてもよい。第１コイル１２１と第２コイル１２２を異ならせて占積率を上げるのは、コイル１２０がアルミニウム製線材の場合に有効であるが、銅材であっても採用できる。
【００７９】
上述の例では、第１コイル１２１を２段の巻装とし、第２コイル１２２を径方向外方に向けて段数の増加する４段の巻装としている。ただ、この段数自体は変更可能である。第２コイル１２２の巻装の段数が第１コイル１２１の巻装の段数より大きくなれば、占積率向上に貢献できる。
【００８０】
上述の例では、ステータコア層材基板１５０やティース層材１６０をカシメ固定していたが、カシメ固定に代えて、若しくはカシメ固定と共に接着剤を用いてもよい。又は、リベットによって固定してもよい。
【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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