(57)【要約】【課題】この発明は、渦電流損を低減して高効率の回転電動機を得る。【解決手段】固定子コア７は、内周側に開口するスロット８ｃ、９ｃを画成するティース８ｂ、９ｂが円筒状のコアバック８ａ，９ａの内周面から径方向内方に突設されて周方向に等角ピッチで配設された第１および第２固定子コア８，９を、軸方向に所定距離離反して、かつティース８ｂ、９ｂの周方向位置を一致させて同軸心に配置して構成されている。磁性鋼板を積層して構成された軸方向磁路用コア１２が、軸方向に延設されて、第１および第２固定子コア８，９のコアバック８ａ，９ａ間を連結し、導体線をリング状に巻回して作製された界磁コイル１５が、第１および第２固定子コア８，９の相対するコアバック８ａ，９ａ間の軸方向磁路用コア１２の内径側に同軸心に介装されている。【選択図】図１
2009095070.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレームと、
上記フレームに軸支された回転軸に同軸に固着されて該フレーム内に回転自在に配設された回転子と、
上記フレームの内周壁面に接し、かつ上記回転子を囲繞するように同軸心に配設されて該フレームに保持された固定子コア、および上記固定子コアに巻装されたトルク発生用駆動コイルを有する固定子と、
界磁起磁力発生用コイルと、を備え、
上記固定子コアは、それぞれ磁性鋼板を積層して作製され、内周側に開口するスロットを画成するティースが円筒状のコアバックの内周面から径方向内方に突設されて周方向に等角ピッチで配設された第１固定子コアおよび第２固定子コアを、軸方向に所定距離離反して、かつ上記ティースの周方向位置を一致させて同軸心に配置して構成され、
磁性鋼板を積層して構成された軸方向磁路用コアが、軸方向に延設されて、上記第１固定子コアと第２固定子コアとの上記コアバック間を連結し、
上記界磁起磁力発生用コイルは、導体線をリング状に巻回して作製されて、上記第１固定子コアおよび第２固定子コアの相対する上記コアバック間の上記軸方向磁路用コアの内径側に同軸心に介装されていることを特徴とする回転電動機。
【請求項２】
上記軸方向磁路用コアは、上記磁性鋼板の積層方向を周方向として配置されていることを特徴とする請求項１記載の回転電動機。
【請求項３】
上記軸方向磁路用コアは、上記スロットのそれぞれの径方向外方に位置するように周方向に等角ピッチで配置されていることを特徴とする請求項２記載の回転電動機。
【請求項４】
上記軸方向磁路用コアは、上記ティースのそれぞれの径方向外方に位置するように周方向に等角ピッチで配置されていることを特徴とする請求項２記載の回転電動機。
【請求項５】
上記軸方向磁路用コアは、上記磁性鋼板の積層方向を径方向として配置されていることを特徴とする請求項１記載の回転電動機。
【請求項６】
上記軸方向磁路用コアは、上記スロットのそれぞれの径方向外方に位置するように周方向に等角ピッチで配置されていることを特徴とする請求項５記載の回転電動機。
【請求項７】
凹溝が上記第１固定子コアおよび第２固定子コアの上記コアバックの外周壁面に凹設されて軸方向に延設され、上記軸方向磁路用コアが上記凹溝内に収納、固着されていることを特徴とする請求項２乃至請求項６のいずれか１項に記載の回転電動機。
【請求項８】
貫通穴が上記第１および第２固定子コアの上記コアバックに軸方向に穿設され、上記軸方向磁路用コアが上記貫通穴に収納、固着されていることを特徴とする請求項２乃至請求項６のいずれか１項に記載の回転電動機。
【請求項９】
上記第１固定子コアおよび第２固定子コアの相対する上記コアバック端面に当接して上記第１固定子コアおよび第２固定子コアの軸方向移動を規制する位置決め突起が上記軸方向磁路用コアに突設されている請求項７又は請求項８記載の回転電動機。
【請求項１０】
係止用突起が上記凹溝および上記軸方向磁路用コアの一方に形成され、上記係止用凹部が上記凹溝および上記軸方向磁路用コアの他方に形成され、上記係止用突起が上記係止用凹部に嵌合して上記第１固定子コアおよび第２固定子コアの軸方向移動が規制されていることを特徴とする請求項７記載の回転電動機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば自動車用電動式過給機に使用される回転電動機に関し、特に軸方向に離間して同軸心に配置された２つの固定子コアのコアバック間を磁気的に連結する軸方向磁路用コアの構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の交流機の電機子は、内壁面に周方向に沿って複数個の歯を等角度ピッチで形成したリング状鉄心を３個形成し、この３個のリング状鉄心を電気的に１２０°ずらして同軸心となるように並べて配置し、３個並んだリング状鉄心の間にこの鉄心と同軸心となるようにリング状コイルを２個介在させ、この２個のリング状コイルをＶ結線に接続して三相電源に接続し、３個のリング状鉄心の外壁相互間をヨークにて連結して構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】実開平０１−１４６７７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の交流機の電機子では、３個のリング状鉄心の外壁相互間を磁気的に連結するヨークが塊状体で作製されているので、大きな渦電流損が発生し、効率が低下するという課題があった。
【０００５】
この発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、軸方向に所定距離離反して同軸心に配置された２つの固定子コアのコアバック間を磁気的に連結する軸方向磁路用コアを積層鉄心で構成し、渦電流損を低減して高効率の回転電動機を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明による回転電動機は、フレームと、上記フレームに軸支された回転軸に同軸に固着されて該フレーム内に回転自在に配設された回転子と、上記フレームの内周壁面に接し、かつ上記回転子を囲繞するように同軸心に配設されて該フレームに保持された固定子コア、および上記固定子コアに巻装されたトルク発生用駆動コイルを有する固定子と、界磁起磁力発生用コイルと、を備えている。そして、上記固定子コアは、それぞれ磁性鋼板を積層して作製され、内周側に開口するスロットを画成するティースが円筒状のコアバックの内周面から径方向内方に突設されて周方向に等角ピッチで配設された第１および第２固定子コアを、軸方向に所定距離離反して、かつ上記ティースの周方向位置を一致させて同軸心に配置して構成されている。さらに、磁性鋼板を積層して構成された軸方向磁路用コアが、軸方向に延設されて、上記第１固定子コアと第２固定子コアとの上記コアバック間を連結し、上記界磁起磁力発生用コイルは、導体線をリング状に巻回して作製されて、上記第１固定子コアおよび第２固定子コアの相対する上記コアバック間の上記軸方向磁路用コアの内径側に同軸心に介装されている。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、軸方向に所定距離離反して同軸心に配置された２つの固定子コアのコアバック間を磁気的に連結する軸方向磁路用コアが磁性鋼板を積層して構成されているので、渦電流損が低減され、効率を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る回転電動機を示す一部破断斜視図、図２はこの発明の実施の形態１に係る回転電動機を示す分解斜視図、図３はこの発明の実施の形態１に係る回転電動機を示す断面図である。なお、便宜上、図１ではフレームが省略され、図２では回転子が省略されている。
【０００９】
図１乃至図３において、回転電動機１００は、磁気誘導子形同期回転機であり、回転軸１に同軸に固着された回転子２と、回転子２を囲繞するように同軸に配設された固定子コア７にトルク発生用駆動コイルとしての固定子コイル１０を巻装してなる固定子６と、界磁起磁力発生用コイルとしての界磁コイル１５と、例えば鉄等の金属で作製され、円筒部と円筒部の両端開口を塞口する一対の端板とからなり、回転子２、固定子６および界磁コイル１５を内部に収納、保持するフレーム１６と、を備えている。
【００１０】
回転子２は、例えば所定形状に成形された多数枚の磁性鋼板を積層一体化して作製された第１および第２磁性体３，４と、所定枚の磁性鋼板を積層一体化して作製され、軸心位置に回転軸挿入孔が穿設された円盤状の隔壁５と、を備える。第１および第２磁性体３，４は、同一形状に作製され、軸心位置に回転軸挿入孔が穿設された円筒状の基部３ａ，４ａと、基部３ａ，４ａの外周面から径方向外方に突設され、かつ軸方向に延設されて、周方向に等角ピッチで４つ設けられた突極３ｂ，４ｂと、から構成されている。第１および第２磁性体３，４は、周方向に半突極ピッチずらして、隔壁５を介して相対して互いに密接して配置され、それらの回転軸挿入孔に挿通された回転軸１に固着されて構成されている。
【００１１】
固定子コア７は、所定形状に成形された多数枚の磁性鋼板を積層一体化して作製された第１および第２固定子コア８，９を備える。第１固定子コア８は、円筒状のコアバック８ａと、コアバック８ａの内周面から径方向内方に突設されて周方向に等角ピッチで６つ設けられたティース８ｂと、を備える。内周側に開口するスロット８ｃが、周方向に隣り合うティース８ｂ間に画成されている。矩形断面の凹溝８ｄが、各スロット８ｃの径方向外方位置で、外周側に開口するようにコアバック８ａに凹設されて軸方向に延設されている。即ち、凹溝８ｄは周方向に等角ピッチで６つ設けられている。
【００１２】
第２固定子コア９は、第１固定子コア８と同一形状に作製され、円筒状のコアバック９ａと、コアバック９ａの内周面から径方向内方に突設されて周方向に等角ピッチで６つ設けられたティース９ｂと、を備える。内周側に開口するスロット９ｃが、周方向に隣り合うティース９ｂ間に画成されている。矩形断面の凹溝９ｄが、各スロット９ｃの径方向外方位置で、外周側に開口するようにコアバック９ａに凹設されて軸方向に延設されている。即ち、凹溝９ｄは周方向に等角ピッチで６つ設けられている。
【００１３】
このように構成された第１および第２固定子コア８，９は、ティース８ｂ，９ｂの周方向位置を一致させて、隔壁５の軸方向厚み分離間して同軸心に配置され、それぞれ第１および第２磁性体３，４を囲繞する。
軸方向磁路用コア１２は、所定枚の磁性鋼板１４を積層一体化して直方体に作製されている。この軸方向磁路用コア１２、磁性鋼板１４の積層方向を径方向に一致させて、軸方向に相対する凹溝８ｄ、９ｄ内に収納、固着され、第１および第２固定子コア８，９のコアバック８ａ，９ａ間に架設されている。これにより、第１および第２固定子コア８，９のコアバック８ａ，９ａ間が、周方向の６箇所で、軸方向磁路用コア１２により磁気的に連結される。
【００１４】
固定子コイル１０は、スロット８ｃ，９ｃを跨がないで軸方向に相対して対をなすティース８ｂ，９ｂに巻回した、いわゆる集中巻き方式に巻装された６相の相コイル１１を有する。図１では、１対のティース８ｂ，９ｂに集中巻きに巻回された１相の相コイル１１のみを示しているが、固定子コイル１０は、実際には、６対のティース８ｂ，９ｂに対して、順次Ｕ，Ｖ，Ｗの３相を２回繰り返して集中巻きに巻回して構成されている。
界磁コイル１５は、導体線をリング状に巻回したものであり、第１および第２固定子コア８，９のコアバック８ａ，９ａ間の軸方向磁路用コア１２の内径側に同軸心に介装されている。
【００１５】
回転電動機１００は、回転子２が、フレーム１６の一対の端板に回転軸１を軸支されて回転自在に収納され、固定子６が、回転子２を囲繞するように同軸に配置されてフレーム１６の円筒部内に圧入、保持されて構成されている。
【００１６】
このように構成された回転電動機１００の動作について説明する。
この回転電動機１００においては、界磁コイル１５に通電されると、図１に矢印で示されるように、第１磁性体３の突極３ｂから第１固定子コア８に流れ、その後軸方向磁路用コア１２を通って軸方向に流れ、第２固定子コア９から第２磁性体４の突極４ｂに戻る磁束が形成される。この時、第１および第２磁性体３，４の突極３ｂ，４ｂが周方向に半突極ピッチずれているので、磁束は、軸方向から見ると、Ｎ極とＳ極とが周方向に交互に配置されたように作用する。これにより、回転電動機１００は、無整流子モータとして動作し、磁気的には、８極６スロットの集中巻き方式の永久磁石式回転電機と同様に動作する。
【００１７】
この実施の形態１では、第１および第２固定子コア８，９のコアバック８ａ，９ａを磁気的に連結する軸方向磁路用コア１２が磁性鋼板１４の積層体で構成されているので、渦電流損が低減され、高効率の回転電動機１００を実現できる。
【００１８】
また、フレーム１６が固定子コア７の外周に密接して配設されているので、固定子コイル１０や界磁コイル１５での発熱が固定子コア７を介してフレーム１６の外表面から放熱され、固定子６および界磁コイル１５の過度の温度上昇が抑えられる。
また、軸方向磁路用コア１２がコアバック８ａ，９ａの外周壁面に凹設されている凹溝８ｄ，９ｄ内に収納されているので、固定子コア７をフレーム１６に圧入した際の応力が軸方向磁路用コア１２に周方向の両側から作用する。この時、軸方向磁路用コア１２の磁性鋼板１４の積層方向が径方向に一致しているので、応力による軸方向磁路用コア１２の変形が抑えられる。これにより、第１および第２固定子コア８，９の周方向の位置ずれが防止され、製品毎の特性ばらつきを少なくすることができる。
【００１９】
つぎに、磁性鋼板１４の積層方向を径方向とする軸方向磁路用コア１２を用いることによる磁気的効果について図４および図５を参照しつつ説明する。図４はこの発明の実施の形態１に係る回転電動機における磁束の流れを説明する図であり、図４の（ａ）は固定子を第１固定子コア側から見た図、図４の（ｂ）は固定子を径方向外方から見た図、図４の（ｃ）は固定子を第２固定子コア側から見た図である。図５はこの発明の実施の形態１に係る回転電動機において軸方向磁路用コアがスロットの径方向外方に位置する場合における磁束の流れを説明する図であり、図５の（ａ）は固定子を第１固定子コア側から見た図、図５の（ｂ）は固定子を径方向外方から見た図、図５の（ｃ）は固定子を第２固定子コア側から見た図である。なお、図４及び図５中、一点鎖線の矢印が磁束の流れを示している。
【００２０】
まず、磁性鋼板１４の積層方向を径方向とする軸方向磁路用コア１２がスロット８ｃ、９ｃの径方向外方に位置している場合における磁束の流れを説明する。
界磁コイル１５によって発生する磁束は、第１磁性体３の突極３ｂから隙間を介して第１固定子コア８のティース８ｂに入る。ティース８ｂに流れ込んだ磁束は、図４の（ａ）に矢印で示されるように、ティース８ｂ内を径方向外方に流れてコアバック８ａに至り、コアバック８ａ内を流れ方向を周方向に変えつつ凹溝８ｄまで流れる。そして、磁束は、図４の（ｂ）に矢印で示されるように、周方向から軸方向磁路用コア１２に流れ込み、各磁性鋼板１４内を軸方向に第２固定子コア９のコアバック９ａ側に流れる。そして、磁束は、図４の（ｃ）に矢印で示されるように、軸方向磁路用コア１２の各磁性鋼板１４から周方向に流れ出てコアバック９ａ内に入り、コアバック９ａ内を流れ方向を径方向に変えつつティース９ｂまで流れ、ティース９ｂ内を径方向内方に流れ、ティース９ｂの先端から隙間を介して第２磁性体４の突極４ｂに流れ込む。
【００２１】
ついで、磁性鋼板１４の積層方向を径方向とする軸方向磁路用コア１２がティース８ｂ、９ｂの径方向外方に位置している場合における磁束の流れを説明する。
界磁コイル１５によって発生する磁束は、第１磁性体３の突極３ｂから隙間を介して第１固定子コア８のティース８ｂに入る。ティース８ｂに流れ込んだ磁束は、図５の（ａ）に矢印で示されるように、ティース８ｂ内を径方向外方に流れてコアバック８ａに至り、コアバック８ａ内を周方向両側に分岐して凹溝８ｄの周方向両側部まで流れる。そして、磁束は、図５の（ｂ）に矢印で示されるように、周方向両側から軸方向磁路用コア１２に流れ込み、各磁性鋼板１４内を軸方向に第２固定子コア９のコアバック９ａ側に流れる。そして、磁束は、図５の（ｃ）に矢印で示されるように、軸方向磁路用コア１２の各磁性鋼板１４から周方向両側に流れ出てコアバック９ａ内に入り、コアバック９ａ内を流れ方向を径方向に変えつつ周方向の両側のティース９ｂまで流れ、各ティース９ｂ内を径方向内方に流れ、ティース９ｂの先端から隙間を介して第２磁性体４の突極４ｂに流れ込む。
【００２２】
このように、磁性鋼板１４の積層方向を径方向とする軸方向磁路用コア１２がティース８ｂ、９ｂの径方向外方に位置している場合には、ティース８ｂからコアバック８ａ内に流れ込んだ磁束は周方向両側に分岐して軸方向磁路用コア１２の内径側を周方向に流れ、軸方向磁路用コア１２の周方向両側面から流れ込む。つまり、磁束は、コアバック８ａ内を迂回して流れている。一方、磁性鋼板１４の積層方向を径方向とする軸方向磁路用コア１２がスロット８ｃ、９ｃの径方向外方に位置している場合には、磁束はコアバック８ａ内を迂回することなく最短の経路を通って軸方向磁路用コア１２まで流れる。
従って、磁束の経路を短くするという観点から、磁性鋼板１４の積層方向を径方向とする軸方向磁路用コア１２をスロット８ｃ、９ｃの径方向外方に配置させることが好ましい。
【００２３】
実施の形態２．
図６はこの発明の実施の形態２に係る回転電動機を示す断面図である。
図６において、軸方向磁路用コア１３は、所定枚の磁性鋼板１４を積層一体化して直方体に作製されている。この軸方向磁路用コア１３は、磁性鋼板１４の積層方向を周方向に一致させて、軸方向に相対する凹溝８ｄ、９ｄ内に収納、固着され、第１および第２固定子コア８，９のコアバック８ａ，９ａ間に架設されている。これにより、第１および第２固定子コア８，９のコアバック８ａ，９ａ間が、周方向の６箇所で、軸方向磁路用コア１３により磁気的に連結される。また、フレーム１６の円筒部の内周壁面には、平坦面が、各軸方向磁路用コア１３に当接するように形成されている。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。
【００２４】
このように構成された回転電動機１０１においても、第１および第２固定子コア８，９のコアバック８ａ，９ａを磁気的に連結する軸方向磁路用コア１３が磁性鋼板１４の積層体で構成されているので、渦電流損が低減される。
【００２５】
軸方向磁路用コア１３の磁性鋼板１４の積層方向における熱伝導率は、軸方向磁路用コア１３を構成する磁性鋼板１４の熱伝導率に比べて著しく小さい。そこで、軸方向磁路用コア１３の磁性鋼板１４の積層方向が周方向に一致しているので、コアバック８ａ，９ａを介して軸方向磁路用コア１３まで伝達してきた熱は、軸方向磁路用コア１３を構成する各磁性鋼板１４内を径方向に伝達し、フレーム１６から放熱される。
【００２６】
一方、磁性鋼板１４の積層方向を径方向とする軸方向磁路用コア１２においては、コアバック８ａ，９ａを介して軸方向磁路用コア１２まで伝達してきた熱は、軸方向磁路用コア１３に伝達されることなく、軸方向磁路用コア１２に沿ってコアバック８ａ，９ａ内を迂回して伝達され、フレーム１６から放熱される。また、熱が内径側から軸方向磁路用コア１２内に伝達されたとしても、熱は軸方向磁路用コア１２内を径方向（積層方向）に伝達されず、各磁性鋼板１４内を周方向に伝達されて、コアバック８ａ，９ａからフレーム１６に伝達される。
従って、放熱性を向上させるという観点から、磁性鋼板１４の積層方向を周方向とすることが好ましい。
【００２７】
また、磁性鋼板１４の積層方向を周方向とする軸方向磁路用コア１３をスロット８ｃ、９ｃの径方向外方に配置させているので、スロット８ｃ，９ｃ内で発生する熱を効率よく放熱でき、固定子コイル１０の過度の温度上昇を抑えることができる。
【００２８】
つぎに、磁性鋼板１４の積層方向を周方向とする軸方向磁路用コア１３を用いることによる磁気的効果について図７および図８を参照しつつ説明する。図７はこの発明の実施の形態２に係る回転電動機における磁束の流れを説明する図であり、図７の（ａ）は固定子を第１固定子コア側から見た図、図７の（ｂ）は固定子を径方向外方から見た図、図７の（ｃ）は固定子を第２固定子コア側から見た図である。図８はこの発明の実施の形態２に係る回転電動機において軸方向磁路用コアがスロットの径方向外方に位置する場合における磁束の流れを説明する図であり、図８の（ａ）は固定子を第１固定子コア側から見た図、図８の（ｂ）は固定子を径方向外方から見た図、図８の（ｃ）は固定子を第２固定子コア側から見た図である。なお、図７及び図８中、一点鎖線の矢印が磁束の流れを示している。
【００２９】
まず、磁性鋼板１４の積層方向を周方向とする軸方向磁路用コア１３がスロット８ｃ、９ｃの径方向外方に位置している場合における磁束の流れを説明する。
界磁コイル１５によって発生する磁束は、第１磁性体３の突極３ｂから隙間を介して第１固定子コア８のティース８ｂに入る。ティース８ｂに流れ込んだ磁束は、図７の（ａ）に矢印で示されるように、ティース８ｂ内を径方向外方に流れてコアバック８ａに至り、コアバック８ａ内を流れ方向を周方向に変えて凹溝８ｄの内径側まで流れる。そして、磁束は、図７の（ｂ）に矢印で示されるように、径方向内側から軸方向磁路用コア１３に流れ込み、各磁性鋼板１４内を軸方向に第２固定子コア９のコアバック９ａ側に流れる。そして、磁束は、図７の（ｃ）に矢印で示されるように、軸方向磁路用コア１３の各磁性鋼板１４から内径側に流れ出てコアバック９ａ内に入り、コアバック９ａ内を周方向にティース９ｂまで流れ、ティース９ｂ内を径方向内方に流れ、ティース９ｂの先端から隙間を介して第２磁性体４の突極４ｂに流れ込む。
【００３０】
ついで、磁性鋼板１４の積層方向を周方向とする軸方向磁路用コア１３がティース８ｂ、９ｂの径方向外方に位置している場合における磁束の流れを説明する。
界磁コイル１５によって発生する磁束は、第１磁性体３の突極３ｂから隙間を介して第１固定子コア８のティース８ｂに入る。ティース８ｂに流れ込んだ磁束は、図８の（ａ）に矢印で示されるように、ティース８ｂ内を径方向外方に流れ、さらにコアバック８ａ内を径方向外方に凹溝８ｄの内径側まで流れる。そして、磁束は、図８の（ｂ）に矢印で示されるように、内径側から軸方向磁路用コア１３に流れ込み、各磁性鋼板１４内を軸方向に第２固定子コア９のコアバック９ａ側に流れる。そして、磁束は、図８の（ｃ）に矢印で示されるように、軸方向磁路用コア１３の各磁性鋼板１４から内径側に流れ出てコアバック９ａ内に入り、コアバック９ａ内を周方向にティース９ｂまで流れ、ティース９ｂ内を径方向内方に流れ、ティース９ｂの先端から隙間を介して第２磁性体４の突極４ｂに流れ込む。
【００３１】
このように、磁性鋼板１４の積層方向を周方向とする軸方向磁路用コア１３がスロット８ｃ、９ｃの径方向外方に位置している場合には、ティース８ｂからコアバック８ａ内に流れ込んだ磁束は、周方向に凹溝８ｄの内径側まで流れ、内径側から軸方向磁路用コア１３に流れ込む。同様に、軸方向磁路用コア１３の内径側からコアバック９ａに流れ込んだ磁束は、周方向にティース９ｂの径方向外方まで流れ、ティース９ｂに流れ込む。つまり、磁束は、コアバック８ａ内を迂回して流れている。一方、磁性鋼板１４の積層方向を周方向とする軸方向磁路用コア１３がティース８ｂ、９ｂの径方向外方に位置している場合には、磁束はティース８ｂからコアバック８ａ内を迂回することなく最短の経路を通って軸方向磁路用コア１３まで流れ、軸方向磁路用コア１３からコアバック内を迂回することなく最短の経路を通ってティース９ｂまで流れる。
従って、磁束の経路を短くするという観点から、磁性鋼板１４の積層方向を周方向とする軸方向磁路用コア１３をティース８ｂ、９ｂの径方向外方に配置させることが好ましい。
【００３２】
なお、上記実施の形態２では、軸方向磁路用コア１３を直方体に作製し、平坦面をフレーム１６の円筒部の内周壁面に形成し、第１および第２固定子コア８，９をフレーム１６の円筒部内に圧入した際に、各軸方向磁路用コア１３がフレーム１６の円筒部に形成された平坦面に密接するものとしているが、軸方向磁路用コアをその積層方向と直交する一面を第１および第２固定子コアのコアバックの外周壁面と等しい曲率半径の曲面とする略直方体に作製し、第１および第２固定子コアをフレームの円筒部内に圧入した際に、各軸方向磁路用コアがフレームの円筒部の内周壁面に密接するようにしてもよい。
【００３３】
実施の形態３．
図９はこの発明の実施の形態３に係る回転電動機を示す断面図である。
図９において、第１固定子コア８の外周壁面には、１２個の凹溝８ｄが、ティース８ｂおよびスロット８ｃの径方向外方に位置するように、等角ピッチで凹設されている。同様に、図示していないが、第２固定子コア９の外周壁面にも、１２個の凹溝９ｄが、ティース９ｂおよびスロット９ｃの径方向外方に位置するように、等角ピッチで凹設されている。そして、磁性鋼板１４の積層方向を径方向とする軸方向磁路用コア１２が、スロット８ｃ、９ｃの径方向外方に位置する凹溝８ｄ、９ｄに収納、固着されている。さらに、磁性鋼板１４の積層方向を周方向とする軸方向磁路用コア１３が、ティース８ｂ、９ｂの径方向外方に位置する凹溝８ｄ、９ｄに収納、固着されている。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。
【００３４】
このように構成された回転電動機１０２においても、第１および第２固定子コア８，９のコアバック８ａ，９ａを磁気的に連結する軸方向磁路用コア１２、１３が磁性鋼板１４の積層体で構成されているので、渦電流損が低減され、高効率化が図られる。
また、磁性鋼板１４の積層方向が径方向とする軸方向磁路用コア１２がスロット８ｃ、９ｃの径方向外方の位置で第１および第２固定子コア８，９のコアバック８ａ，９ａ間に架設され、磁性鋼板１４の積層方向が周方向とする軸方向磁路用コア１３がティース８ｂ、９ｂの径方向外方の位置で第１および第２固定子コア８，９のコアバック８ａ，９ａ間に架設されているので、磁束の経路を最短にすることができる。
【００３５】
実施の形態４．
図１０はこの発明の実施の形態４に係る回転電動機を示す断面図である。
図１０において、第１固定子コア８のコアバック８ａには、６個の断面矩形の貫通穴１７が、スロット８ｃの径方向外方に位置するように、等角ピッチで穿設されている。同様に、図示していないが、第２固定子コア９のコアバック９ａにも、６個の断面矩形の貫通穴１７が、スロット９ｃの径方向外方に位置するように、等角ピッチで穿設されている。そして、磁性鋼板１４の積層方向を径方向とする軸方向磁路用コア１２が、各貫通穴１７に収納、固着されている。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。
【００３６】
このように構成された回転電動機１０３においても、第１および第２固定子コア８，９のコアバック８ａ，９ａを磁気的に連結する軸方向磁路用コア１２が磁性鋼板１４の積層体で構成されているので、渦電流損が低減され、高効率化が図られる。
また、軸方向磁路用コア１２がコアバック８ａ，９ａ内に埋設されているので、第１および第２固定子コア８，９の外周壁面とフレーム１６の内周壁面とが周方向の全域で面接触となり、剛性が高められると共に、両者の接触面積が増大し、固定子コイル１０および界磁コイル１５での発熱を効果的に放熱することができる。また、第１および第２固定子コア８，９の周方向の位置ずれが防止される。
【００３７】
実施の形態５．
図１１はこの発明の実施の形態５に係る回転電動機における軸方向磁路用コアの架設状態を説明する固定子の側面図である。
図１１において、係止用凹溝１８が第１固定子コア８のコアバック８ａの外周壁面に凹設された凹溝８ｄの一部から凹溝８ｄと同じ溝深さで周方向両側に延設されている。同様に、係止用凹溝１９が第２固定子コア９のコアバック９ａの外周壁面に凹設された凹溝９ｄの一部から凹溝９ｄと同じ溝深さで周方向両側に延設されている。磁性鋼板１４を積層一体してなる直方体に作製された軸方向磁路用コア２０が、その両側面に突設された係止用突起２１、２２を係止用凹溝１８，１９に嵌合させて、磁性鋼板１４の積層方向を径方向として、係止用突起２１，２２が凹溝８ｄ、９ｄに収納、固着されている。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。
【００３８】
ここで、第１および第２固定子コア８，９は、例えば、磁性薄板をプレス成形してなるコアバック部、ティース部、スロット部、凹溝部および係止用凹溝部を有する磁性鋼板を作製し、コアバック部、ティース部、スロット部、凹溝部および係止用凹溝部が重なるように磁性鋼板を積層、一体化して作製される。そして、コアバック部、ティース部、スロット部、凹溝部および係止用凹溝部が積層方向に連なって、コアバック８ａ，９ａ、ティース８ｂ，９ｂ、スロット８ｃ，９ｃ、凹溝８ｄ，９ｄ、および係止用凹溝１８，１９が構成される。
また、軸方向磁路用コア２０は、例えば、磁性薄板をプレス成形してなる係止用突起部を有する概略矩形平板状の磁性鋼板１４を作製し、係止用突起部が重なるように磁性鋼板１４を積層、一体化して作製される。そして、係止用突起部が積層方向に連なって、係止用突起２１，２２が構成される。
【００３９】
このように構成された回転電動機１０４においても、第１および第２固定子コア８，９のコアバック８ａ，９ａを磁気的に連結する軸方向磁路用コア２０が磁性鋼板１４の積層体で構成されているので、渦電流損が低減され、高効率化が図られる。
また、軸方向磁路用コア２０に突設された係止用突起２１，２２が第１および第２固定子コア８，９に凹設された係止用凹溝１８，１９に嵌合されているので、第１および第２固定子コア８，９の位置決めが容易となり、組立性が向上すると共に、第１および第２固定子コア８，９の軸方向の移動が規制される。
【００４０】
ここで、上記実施の形態５では、磁性鋼板１４の積層方向を径方向とする軸方向磁路用コア２０を用いるものとしているが、磁性鋼板の積層方向を周方向とする軸方向磁路用コアを用いてもよい。この場合、第１および第２固定子コアの凹溝の底部に係止用凹部を凹設し、係止用凹部に嵌合する係止用突起を軸方向磁路用コアから径方向内方に突設すればよい。
また、上記実施の形態５では、係止用凹部を凹溝に形成し、係止用突起を軸方向磁路用コアに形成するものとしているが、係止用凹部を軸方向磁路用コアに形成し、係止用突起を凹溝に形成してもよい。
【００４１】
実施の形態６．
図１２はこの発明の実施の形態６に係る回転電動機における軸方向磁路用コアの架設状態を説明する固定子の側面図である。
図１２において、磁性鋼板１４を積層一体してなる直方体に作製された軸方向磁路用コア２３が、その両側面中央部に突設された位置決め突起２４を第１および第２固定子コア８，９の相対するコアバック８ａ，９ａの端面に当接させて、かつ磁性鋼板１４の積層方向を径方向として、凹溝８ｄ、９ｄに収納、固着されている。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。
【００４２】
軸方向磁路用コア２３は、例えば、磁性薄板をプレス成形してなる係止用突起部を有する概略矩形平板状の磁性鋼板１４を作製し、位置決め突起部が重なるように磁性鋼板１４を積層、一体化して作製される。そして、位置決め突起部が積層方向に連なって、位置決め突起２４が構成される。
【００４３】
このように構成された回転電動機１０５においても、第１および第２固定子コア８，９のコアバック８ａ，９ａを磁気的に連結する軸方向磁路用コア２３が磁性鋼板１４の積層体で構成されているので、渦電流損が低減され、高効率化が図られる。
また、軸方向磁路用コア２３に突設された位置決め突起２４が第１および第２固定子コア８，９の相対するコアバック８ａ，９ａの端面間に挟持されているので、第１および第２固定子コア８，９の位置決めが容易となり、組立性が向上すると共に、第１および第２固定子コア８，９の近接する方向の軸方向の移動が規制される。
【００４４】
ここで、上記実施の形態６では、磁性鋼板１４の積層方向を径方向とする軸方向磁路用コア２３を用いるものとしているが、磁性鋼板の積層方向を周方向とする軸方向磁路用コアを用いてもよい。この場合、第１および第２固定子コアの相対するコアバック端面間に挟持される位置決め突起は軸方向磁路用コアから径方向内方に突設すればよい。
【００４５】
なお、上記各実施の形態では、回転子を構成する第１および第２磁性体が磁性鋼板を積層して作製されているものとしているが、第１および第２磁性体が磁性鋼材の塊状体で作製されていてもよい。
また、上記各実施の形態では、軸方向磁路用コアが各スロット或いは各ティースの径方向外方に位置するように配設されるものとしているが、軸方向磁路用コアが磁性鋼板の積層体で構成されていれば、軸方向磁路用コアの配設位置および配設個数はこれらに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】この発明の実施の形態１に係る回転電動機を示す一部破断斜視図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る回転電動機を示す分解斜視図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る回転電動機を示す断面図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る回転電動機における磁束の流れを説明する図である。
【図５】この発明の実施の形態１に係る回転電動機において軸方向磁路用コアがスロットの径方向外方に位置する場合における磁束の流れを説明する図である。
【図６】この発明の実施の形態２に係る回転電動機を示す断面図である。
【図７】この発明の実施の形態２に係る回転電動機における磁束の流れを説明する図である。
【図８】この発明の実施の形態２に係る回転電動機において軸方向磁路用コアがスロットの径方向外方に位置する場合における磁束の流れを説明する図である。
【図９】この発明の実施の形態３に係る回転電動機を示す断面図である。
【図１０】この発明の実施の形態４に係る回転電動機を示す断面図である。
【図１１】この発明の実施の形態５に係る回転電動機における軸方向磁路用コアの架設状態を説明する固定子の側面図である。
【図１２】この発明の実施の形態６に係る回転電動機における軸方向磁路用コアの架設状態を説明する固定子の側面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  回転軸、２  回転子、６  固定子、７  固定子コア、８  第１固定子コア、８ａ  コアバック、８ｂ  ティース、８ｃ  スロット、８ｄ  凹溝、９  第２固定子コア、９ａ  コアバック、９ｂ  ティース、９ｃ  スロット、９ｄ  凹溝、１０  固定子コイル（トルク発生用駆動コイル）、１２，１３、２０，２３  軸方向磁路用コア、１４  磁性鋼板、１５  界磁コイル（界磁起磁力発生用コイル）、１６  フレーム、１７  貫通穴、１８，１９  係止用凹溝、２１，２２  係止用突起、２４  位置決め突起。
【図１】
2009095070.tif 000003
【図２】
2009095070.tif 000004
【図３】
2009095070.tif 000005
【図４】
2009095070.tif 000006
【図５】
2009095070.tif 000007
【図６】
2009095070.tif 000008
【図７】
2009095070.tif 000009
【図８】
2009095070.tif 000010
【図９】
2009095070.tif 000011
【図１０】
2009095070.tif 000012
【図１１】
2009095070.tif 000013
【図１２】
2009095070.tif 000014