電動機の電機子
【課題】 各ティースに作用するラジアル力のピーク値がばらつくことを抑制できる電動機の電機子を提供すること。
【解決手段】 ３相、６極、２７スロットの電機子１１は、ティース＊１〜＊２７及びスロット＃１〜＃２７と、ティース＊１〜＊２７に施された３相の巻線ＬＵ，ＬＶ，ＬＷとを備えている。電機子１１は、仮に全てのティース＊１〜＊２７が同じ寸法形状であった場合に、特定のティース（ティース＊１，＊４，＊７，＊１０，＊１３，＊１６，＊１９，＊２２，＊２５）に作用するラジアル力が、他のティースに作用するラジアル力よりも大きくなる巻線構造を有している。電機子１１は、ヨーク１２において特定のティースの基部付近に孔１７を設けて磁路を狭めることで、特定のティースに作用するラジアル力のピーク値を他のティースに作用するラジアル力のピーク値に近づけている。
【解決手段】 ３相、６極、２７スロットの電機子１１は、ティース＊１〜＊２７及びスロット＃１〜＃２７と、ティース＊１〜＊２７に施された３相の巻線ＬＵ，ＬＶ，ＬＷとを備えている。電機子１１は、仮に全てのティース＊１〜＊２７が同じ寸法形状であった場合に、特定のティース（ティース＊１，＊４，＊７，＊１０，＊１３，＊１６，＊１９，＊２２，＊２５）に作用するラジアル力が、他のティースに作用するラジアル力よりも大きくなる巻線構造を有している。電機子１１は、ヨーク１２において特定のティースの基部付近に孔１７を設けて磁路を狭めることで、特定のティースに作用するラジアル力のピーク値を他のティースに作用するラジアル力のピーク値に近づけている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機に用いられ、複数のティース及び複数のスロットと、ティースに施された３相の巻線とを備えた電機子に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の電機子としては、一種類の相の巻線のみが収容されたスロットと、異相の巻線が二つ収容されたスロットとが混在する構成のものが存在する（例えば特許文献１参照）。このような構成の電機子は、例えば全てのスロットが一種類の相の巻線のみを収容する電機子と比較して、コイルエンド（電機子の端部における巻線の突出部分）を小さくすることのできる巻線配置が可能である。
【０００３】
例えば図４には、３相、６極、２７スロットの電機子１０１を一方のコイルエンド側から見た状態が示されている。図示しない回転子は矢印Ｒ方向に回転する。図４において実線は、各相の巻線ＬＵ，ＬＶ，ＬＷが紙面の表側（電機子１０１の一方のコイルエンド側）でスロット＃１〜＃２７間を引き回されている様子を示し、点線は、各相の巻線ＬＵ，ＬＶ，ＬＷが紙面の裏側（他方のコイルエンド側）でスロット＃１〜＃２７間を引き回されている様子を示している。
【０００４】
また、図４において、「○」の中に「×」が入れられた記号は、各相の巻線ＬＵ，ＬＶ，ＬＷ（実線及び点線）をその巻き付け順（図面の反時計方向）に辿った場合において、巻線ＬＵ，ＬＶ，ＬＷがスロット＃１〜＃２７内を紙面の表側から裏側へ引き回されている様子を示し、「◎」は各相の巻線ＬＵ，ＬＶ，ＬＷ（実線及び点線）をその巻き付け順（図面の反時計方向）に辿った場合において、巻線ＬＵ，ＬＶ，ＬＷがスロット＃１〜＃２７内を紙面の裏側から表側へ引き回されている様子を示している。
【０００５】
この電機子１０１においては、スロット＃１，＃５，＃１０，＃１４，＃１９，＃２３内にＵ相の巻線ＬＵが単独で収容され、スロット＃４，＃８，＃１３，＃１７、＃２２，＃２６内にＶ相の巻線ＬＶが単独で収容され、スロット＃２，＃７，＃１１，＃１６，＃２０，＃２５内にＷ相の巻線ＬＷが単独で収容されている。また、スロット＃３，＃１２，＃２１内にＶ相の巻線ＬＶとＷ相の巻線ＬＷとが収容され、スロット＃６，＃１５，＃２４内にＵ相の巻線ＬＵとＷ相の巻線ＬＷとが収容され、スロット＃９，＃１８，＃２７内にＵ相の巻線ＬＵとＶ相の巻線ＬＶとが収容されている。
【０００６】
なお、このような巻線構造においては、スロット＃１，＃２，＃４，＃５，＃７，＃８，＃１０，＃１１，＃１３，＃１４，＃１６，＃１７，＃１９，＃２０，＃２２，＃２３，＃２５，＃２６内に単独で収容される巻線ＬＵ，ＬＶ，ＬＷの巻回数（巻線の条数。例えば１６ターン）に対して、他の相の巻線ＬＵ，ＬＶ，ＬＷと一緒にスロット＃３，＃６，＃９，＃１２，＃１５，＃１８，＃２１，＃２４，＃２７内に収容される巻線ＬＵ，ＬＶ，ＬＷの巻回数が半分（例えば８ターン）とされることが一般的となっている。つまり、各スロット＃１〜＃２７内における巻線ＬＵ，ＬＶ，ＬＷの合計の巻回数は同じとされている。
【特許文献１】特開平９−１２１４９１号公報（第７図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、前述した電機子１０１においては、電動機の稼働時において各ティース＊１〜＊２７に作用するラジアル力（電機子１０１を変形しようとする半径方向への力）のピーク値が均一ではなく、特定のティース（詳しくはティース＊１，＊４，＊７，＊１０，＊１３，＊１６，＊１９，＊２２，＊２５）に作用するラジアル力のピーク値が、他のティースに作用するラジアル力のピーク値よりも大きくなる傾向にある。
【０００８】
つまり、例えば図６に電機子１０１の一部を展開して示すように、スロット＃１に収容されたＵ相の巻線ＬＵ（１６ターン）と、スロット＃２に収容されたＷ相の巻線ＬＷ（１６ターン）とは、ティース＊１に作用するラジアル力がピークとなるタイミングにおいて、同一方向に磁束を発生させている（図６には各巻線ＬＵ，ＬＶ，ＬＷにおける電流の流れる方向が矢印で示されている）。したがって、ティース＊１には、Ｕ相の巻線ＬＵ及びＷ相の巻線ＬＷによる同一方向への磁束の発生に起因して、ラジアル力のピーク値が大きくなる。
【０００９】
これに対して、スロット＃２に収容されたＷ相の巻線ＬＷ（１６ターン）と、スロット＃３に収容されたＶ相の巻線ＬＶ（８ターン）とは、ティース＊２に作用するラジアル力がピークとなるタイミングにおいて同一方向に磁束を発生させる一方で、スロット＃３に収容されたＷ相の巻線ＬＷ（８ターン）は前記タイミングにおいて逆方向に磁束を発生させる。したがって、ティース＊１とティース＊２とは、同じ寸法形状つまり磁束の通り易さが同じであることから、図５に示すように、スロット＃２及びスロット＃３に隣接しているティース＊２に作用するラジアル力のピーク値は、巻線ＬＵ，ＬＶ，ＬＷの起磁力の相違に起因して、ティース＊１に作用するラジアル力のピーク値よりも小さくなってしまう。
【００１０】
このように、前述した電機子１０１が採用している巻線構造によれば、特定のティース＊１，＊４，＊７，＊１０，＊１３，＊１６，＊１９，＊２２，＊２５と他のティースとで、巻線ＬＵ，ＬＶ，ＬＷの起磁力が異なることとなり、したがって各ティース＊１〜＊２７に作用するラジアル力のピーク値のばらつきが大きくなって、電動機が発生する異音や振動が大きくなる問題があった。
【００１１】
なお、このような問題は、一種類の相の巻線のみが収容されたスロットと、異なる種類の相の巻線がそれぞれ収容されたスロットとが混在する構成の電機子においてのみ生じるものではない。例えば全てのスロットに一種類の相の巻線のみが収容された電機子においても、その巻線構造の如何によっては起磁力がばらつくことがあり、前記と同様な問題を生じることがある。
【００１２】
本発明の目的は、各ティースに作用するラジアル力のピーク値がばらつくことを抑制できる電動機の電機子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記目的を達成するために請求項１の発明は、特定のティース（仮に複数のティースが全て同じ寸法形状であった場合に、それに作用するラジアル力のピーク値が他のティースよりも大きくなるようなティース）及び／又は該ティース付近における磁路を、他のティースのそれよりも狭めることで（磁束を通り難くして該磁束を減少させることで）、特定のティースに作用するラジアル力のピーク値を他のティースに作用するラジアル力のピーク値に近づけた。つまり、本発明の電機子は、例えば全てのティースの寸法形状が同じである電機子と比較して、各ティースに作用するラジアル力のピーク値のばらつきが少なくなる。
【００１４】
請求項２の発明は請求項１において、複数のティースはヨークによって外周側がつながれており、特定のティースは、該ティース及び／又はヨークにおいて特定のティース付近に孔が設けられることで磁路が狭められている。したがって、例えば特定のティースの幅を狭める場合と比較して、各ティース間において幅にばらつきが生じることを抑制できる。よって、例えば巻線において特定のティースに対応する部分にがたつきが生じることを抑制できる。
【００１５】
請求項３の発明は請求項１において、複数のティースはヨークによって外周側がつながれており、各ティースは、ヨークから径方向内側に向かって延出された本体部と該本体部の先端に設けられた幅広部とを備えており、特定のティースは、該ティースにおける本体部の一部又は全体の幅が他のティースにおける本体部の幅よりも小さくされることで磁路が狭められている。このようにすれば、例えば積層鉄心（ヨーク及びティース）を構成する各積層体のプレス加工と同時に、特定のティースの磁路を他のティースの磁路よりも狭めることが容易となり、電機子の製造工程を簡素化することができる。
【００１６】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか一項の発明を適用するのに好適な一態様について言及するものである。すなわち、電機子の巻線構造は、一種類の相の巻線のみが収容されたスロットと、異なる種類の相の巻線がそれぞれ収容されたスロットとが混在するものである。
【００１７】
請求項５の発明は請求項４において、「特定のティース」について言及するものである。すなわち、特定のティースとは、それに隣接する二つのスロットにそれぞれ一種類の相の巻線のみが収容されたティースのことである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、各ティースに作用するラジアル力のピーク値がばらつくことを抑制でき、例えば電動機が発生する異音や振動を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を具体化した一実施形態について図１及び図２を参照して説明する。
図１には、電動機に用いられる電機子（固定子）１１を、一方のコイルエンド（電機子１１の端部における巻線の突出部分）側から見た状態が示されている。また、該図においては理解を容易とするために、電機子１１の巻線構造が模式的に示されている。なお、図示しない回転子は矢印Ｒ方向へ回転するものとする。
【００２０】
さて、電機子１１は、３相、６極、２７スロットの構造を有しており、スロット＃１〜＃２７及びティース＊１〜＊２７と、ティース＊１〜＊２７に施された各相の巻線ＬＵ，ＬＶ，ＬＷとを備えている。各ティース＊１〜＊２７の外周側はヨーク１２によってつながれている。各ティース＊１〜＊２７は、ヨーク１２の内周縁から径方向内側に向かって延出された本体部１４と、本体部１４の先端に設けられた幅広部１５とを備えている（図１において本体部１４及び幅広部１５の部材番号はティース＊１にのみ付している）。この電機子１１の鉄心（ヨーク１２及びティース＊１〜＊２７）は、複数の積層体を軸線方向（紙面の垂直方向。回転子の回転中心軸線に沿う方向）に積層してなる、いわゆる積層鉄心からなっている。
【００２１】
ここで、図１において実線は、各相の巻線ＬＵ，ＬＶ，ＬＷが紙面の表側（電機子１１の一方のコイルエンド側）でスロットスロット＃１〜＃２７間を引き回されている様子を示し、点線は、各相の巻線ＬＵ，ＬＶ，ＬＷが紙面の裏側（他方のコイルエンド側）でスロット＃１〜＃２７間を引き回されている様子を示している。
【００２２】
また、図１において、「○」の中に「×」が入れられた記号は、各相の巻線ＬＵ，ＬＶ，ＬＷ（実線又は点線）をそのティース＊１〜＊２７に対する巻き付け順（図面の反時計方向）に辿った場合において、巻線ＬＵ，ＬＶ，ＬＷがスロット＃１〜＃２７内を紙面の表側から裏側へ引き回されている様子を示し、「◎」は各相の巻線ＬＵ，ＬＶ，ＬＷ（実線又は点線）をそのティース＊１〜＊２７に対する巻き付け順（図面の反時計方向）に辿った場合において、巻線ＬＵ，ＬＶ，ＬＷがスロット＃１〜＃２７内を紙面の裏側から表側へ引き回されている様子を示している。
【００２３】
Ｕ相の巻線ＬＵは、１連部ＬＵ−１と０．５連部ＬＵ−２とを備えている。１連部ＬＵ−１は、スロット＃１→スロット＃５→スロット＃１０→スロット＃１４→スロット＃１９→スロット＃２３→（スロット＃１）→（スロット＃５）…と、それぞれ各スロット＃１，＃５，＃１０，＃１４，＃１９，＃２３内に単独で収容されているとともに、巻回数（各スロット＃１，＃５，＃１０，＃１４，＃１９，＃２３内における条数）が例えば１６ターンとなっている。
【００２４】
また、０．５連部ＬＵ−２は、１連部ＬＵ−１に連続され、スロット＃２７→スロット＃６→スロット＃９→スロット＃１５→スロット＃１８→スロット＃２４→（スロット＃２７）→（スロット＃６）…と、それぞれ各スロット＃６，＃９，＃１５，＃１８，＃２４，＃２７内に他の相のうちの一方の巻線ＬＶ，ＬＷと一緒に収容されているとともに、巻回数が１連部ＬＵ−１の半数（８ターン）となっている。
【００２５】
Ｖ相の巻線ＬＶは、１連部ＬＶ−１と０．５連部ＬＶ−２とを備えている。１連部ＬＶ−１は、スロット＃４→スロット＃８→スロット＃１３→スロット＃１７→スロット＃２２→スロット＃２６→（スロット＃４）→（スロット＃８）…と、それぞれ各スロット＃４，＃８，＃１３，＃１７，＃２２，＃２６内に単独で収容されているとともに、巻回数が例えば１６ターンとなっている。
【００２６】
また、０．５連部ＬＶ−２は、１連部ＬＶ−１に連続され、スロット＃３→スロット＃９→スロット＃１２→スロット＃１８→スロット＃２１→スロット＃２７→（スロット＃３）→（スロット＃９）…と、それぞれ各スロット＃３，＃９，＃１２，＃１８，＃２１，＃２７内に他の相のうちの一方の巻線ＬＵ，ＬＷと一緒に収容されているとともに、巻回数が１連部ＬＶ−１の半数（８ターン）となっている。
【００２７】
Ｗ相の巻線ＬＷは、１連部ＬＷ−１と０．５連部ＬＷ−２とを備えている。１連部ＬＷ−１は、スロット＃２５→スロット＃２→スロット＃７→スロット＃１１→スロット＃１６→スロット＃２０→（スロット＃２５）→（スロット＃２）…と、それぞれ各スロット＃２，＃７，＃１１，＃１６，＃２０，＃２５内に単独で収容されているとともに、巻回数が例えば１６ターンとなっている。また、０．５連部ＬＷ−２は、１連部ＬＷ−１に連続され、スロット＃２４→スロット＃３→スロット＃６→スロット＃１２→スロット＃１５→スロット＃２１→（スロット＃２４）→（スロット＃３）…と、それぞれ各スロット＃３，＃６，＃１２，＃１５，＃２１，＃２４内に他の相のうちの一方の巻線ＬＵ，ＬＶと一緒に収容されているとともに、巻回数が１連部ＬＷ−１の半数（８ターン）となっている。
【００２８】
つまり、電機子１１は、各相の各極巻線が一つの１連部ＬＵ−１，ＬＶ−１，ＬＷ−１と一つの０．５連部ＬＵ−２，ＬＶ−２，ＬＷ−２とからなる、いわゆる「１．５連」の巻線構造を有している。
【００２９】
ここで、前記「発明が解決しようとする課題」でも述べたように、仮に電機子１１における各ティース＊１〜＊２７の寸法形状が同じであるなら、本実施形態のような巻線構造では、各ティース＊１〜＊２７間においてラジアル力（電機子１１を変形しようとする半径方向への力）のピーク値にばらつきが生じる。つまり、巻線ＬＵ，ＬＶ，ＬＷの起磁力が強い環境にある特定のティース＊１，＊４，＊７，＊１０，＊１３，＊１６，＊１９，＊２２，＊２５に作用するラジアル力のピーク値が、巻線ＬＵ，ＬＶ，ＬＷの起磁力が弱い環境にある他のティースに作用するラジアル力のピーク値よりも大きくなる（図５及び図６参照）。
【００３０】
なお、図１からも明らかなように、特定のティース＊１，＊４，＊７，＊１０，＊１３，＊１６，＊１９，＊２２，＊２５とは、隣接する二つのスロットにそれぞれ一種類の相の巻線ＬＵ，ＬＶ，ＬＷのみが収容されたティースであることがわかる。また、他のティースとは、隣接する二つのスロットのうちの一方に一種類の相の巻線ＬＵ，ＬＶ，ＬＷのみが収容されかつ、他方に異なる種類の相の巻線ＬＵ，ＬＶ，ＬＷが二つ収容されたティースであることがわかる。
【００３１】
そこで本実施形態においては、ヨーク１２における、特定のティース＊１，＊４，＊７，＊１０，＊１３，＊１６，＊１９，＊２２，＊２５付近の磁路を、他のティース付近の磁路よりも狭めている（磁束を通り難くして該磁束を減少させている）。具体的には、ヨーク１２において特定のティース＊１，＊４，＊７，＊１０，＊１３，＊１６，＊１９，＊２２，＊２５の基部付近は、そこに円形の孔１７が表裏方向に貫設されることで、例えば孔１７が設けられていない場合（図４参照）と比較して磁路が狭められている。この孔１７の加工は、例えば積層鉄心（ヨーク１２及びティース＊１〜＊２７）を構成する各積層体のプレス加工後に、ドリル加工によって行われる。
【００３２】
そして、このドリル加工時において、孔１７の径を好適に設定することで（磁路を狭める度合いを好適に設定することで）、特定のティース＊１，＊４，＊７，＊１０，＊１３，＊１６，＊１９，＊２２，＊２５に作用するラジアル力のピーク値が、他のティースに作用するラジアル力のピーク値とほぼ同じとなるように調節している。例えば電機子１１のラジアル力について示す図２を、従来の電機子１０１のラジアル力について示す図５と比較すれば、特定のティース＊１，＊４に作用するラジアル力のピーク値が、他のティース＊２，＊３に作用するラジアル力のピーク値に近づけられていることがわかる。
【００３３】
本実施形態においては次のような効果を奏する。
（１）ヨーク１２における特定のティース＊１，＊４，＊７，＊１０，＊１３，＊１６，＊１９，＊２２，＊２５付近の磁路を、他のティース付近の磁路よりも狭めることで、各ティース＊１〜＊２７間におけるラジアル力のピーク値のばらつきを抑えている。したがって、例えば電動機が発生する異音や振動を抑制することができる。
【００３４】
（２）ヨーク１２において特定のティース＊１，＊４，＊７，＊１０，＊１３，＊１６，＊１９，＊２２，＊２５付近に孔１７を設けることで、この付近における磁路を、他のティース付近における磁路よりも狭めている。したがって、例えば後述する別例（図３参照）とは異なり、各ティース＊１〜＊２７間において本体部１４の幅にばらつきが生じることを抑制でき、例えば巻線ＬＵ，ＬＶ，ＬＷにおいて特定のティース＊１，＊４，＊７，＊１０，＊１３，＊１６，＊１９，＊２２，＊２５に対応する部分にがたつきが生じることを抑制できる。
【００３５】
また、孔１７をヨーク１２に設けることで、例えば孔１７を、特定のティース＊１，＊４，＊７，＊１０，＊１３，＊１６，＊１９，＊２２，＊２５の本体部１４又は幅広部１５に直接設ける場合、言い換えれば幅の狭い領域を狙う孔加工と比較して、孔１７の加工が容易となる。さらに、孔１７を設けることによる、特定のティース＊１，＊４，＊７，＊１０，＊１３，＊１６，＊１９，＊２２，＊２５の強度低下を抑制することができる。
【００３６】
なお、鉄心に孔１７を設けたり（本実施形態）、ティースの本体部１４の幅を狭めたりすること（図３の別例）は、当然ながら鉄心の軽量化つまり電動機の軽量化につながる。
（３）特定のティース＊１，＊４，＊７，＊１０，＊１３，＊１６，＊１９，＊２２，＊２５における磁路を狭める手法としては、後述する別例（図３参照）のように、特定のティース＊１，＊４，＊７，＊１０，＊１３，＊１６，＊１９，＊２２，＊２５の本体部１４の幅を他のティースの本体部１４の幅よりも狭めることが考えられる。
【００３７】
しかし、従来技術の電機子１０１において、特定のティース＊１，＊４，＊７，＊１０，＊１３，＊１６，＊１９，＊２２，＊２５に作用するラジアル力のピーク値は、他のティースに作用するラジアル力のピーク値よりも約２％程度大きいのみである（図５参照）。したがって、本体部１４の幅を狭める手法は、積層鉄心（ヨーク１２及びティース＊１〜＊２７）を構成する各積層体のプレス加工を精度良く行わないと、このプレス加工時の誤差やプレス型の経時寸法変化に吸収されて、特定のティース＊１，＊４，＊７，＊１０，＊１３，＊１６，＊１９，＊２２，＊２５における磁路を、確実かつ好適に狭めることができない可能性がある。
【００３８】
そこで本実施形態では、ヨーク１２において特定のティース＊１，＊４，＊７，＊１０，＊１３，＊１６，＊１９，＊２２，＊２５付近に、積層体のプレス工程よりも後の工程で、ドリル加工によって孔１７を設けることで、磁路を狭めるようにしている。したがって、積層体のプレス加工時の誤差等に影響されることなく、しかも精度確保が容易な孔１７のドリル加工によって、特定のティース＊１，＊４，＊７，＊１０，＊１３，＊１６，＊１９，＊２２，＊２５付近における磁路を確実かつ好適に狭めることができる。
【００３９】
（４）電機子１１の巻線構造は、一種類の相の巻線ＬＵ，ＬＶ，ＬＷのみが収容されたスロットと、異なる種類の相の巻線ＬＵ，ＬＶ，ＬＷが二つ収容されたスロットとが混在するものである。このような巻線構造を有した電機子１１は、各ティース＊１〜＊２７に作用するラジアル力のピーク値がばらつき易いため、本発明を具体化するのに特に有効となる。
【００４０】
なお、前記実施形態に係る電動機の電機子１１は、本発明の一実施形態を示すものにすぎず、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で変形することが可能である。例えば、以下に記すように変形することも可能であり、また、各変形例を、互いに矛盾しない範囲内で適宜組み合わせて実施することも可能である。
【００４１】
○前記実施形態から孔１７を削除するとともに、特定のティース＊１，＊４，＊７，＊１０，＊１３，＊１６，＊１９，＊２２，＊２５の本体部１４における一部又は全体の幅（言い換えれば横断面積）を、他のティースの本体部１４の幅よりも狭めることで、特定のティース＊１，＊４，＊７，＊１０，＊１３，＊１６，＊１９，＊２２，＊２５における磁路を他のティースにおける磁路よりも狭めること。例えば図３の態様では、特定のティース＊４の本体部１４における全体の幅、及び図示しないが他の特定のティース＊１，＊７，＊１０，＊１３，＊１６，＊１９，＊２２，＊２５の本体部１４における全体の幅が、他のティースの本体部１４の幅よりも狭められている。
【００４２】
このようにすれば、積層鉄心を構成する各積層体のプレス加工と同時に、特定のティース＊１，＊４，＊７，＊１０，＊１３，＊１６，＊１９，＊２２，＊２５の磁路を他のティースの磁路よりも狭めることができ、電機子１１の製造工程を簡素化することができる。つまり、例えば細孔（孔１７）をプレス加工で設けるのは、幅を狭める場合と比較して、精度の確保が困難であるしプレス型（例えば孔１７用の微小な突起部分）の寿命を著しく低下させるのである。
【００４３】
なお、図３の態様の場合、特定のティース＊１，＊４，＊７，＊１０，＊１３，＊１６，＊１９，＊２２，＊２５の本体部１４における全体の幅を、他のティースの本体部１４の幅よりも１．５％〜２．５％小さくした場合に、良好な結果（各ティース＊１〜＊２７間におけるラジアル力のピーク値のばらつきを好適に抑制できる）が得られた。
【００４４】
○前記実施形態（孔１７の形成）と図３の態様（本体部１４の幅を狭くすること）とを併用すること。
○ヨーク１２ではなく、特定のティース＊１，＊４，＊７，＊１０，＊１３，＊１６，＊１９，＊２２，＊２５（本体部１４及び／又は幅広部１５）に孔を直接設けること。
【００４５】
○特定のティース＊１，＊４，＊７，＊１０，＊１３，＊１６，＊１９，＊２２，＊２５、又はヨーク１２において特定のティース＊１，＊４，＊７，＊１０，＊１３，＊１６，＊１９，＊２２，＊２５付近に、孔を複数設けること。この場合、孔の数の調節によって、特定のティース＊１，＊４，＊７，＊１０，＊１３，＊１６，＊１９，＊２２，＊２５に作用するラジアル力のピーク値の微調節を行うようにしてもよい。
【００４６】
○積層鉄心を構成する複数の積層体のうちの一部にのみ、特定のティース＊１，＊４，＊７，＊１０，＊１３，＊１６，＊１９，＊２２，＊２５、又はヨーク１２において特定のティース＊１，＊４，＊７，＊１０，＊１３，＊１６，＊１９，＊２２，＊２５付近に、孔１７を設けること。このようにすれば、孔を設ける積層体の数を調節することで、特定のティース＊１，＊４，＊７，＊１０，＊１３，＊１６，＊１９，＊２２，＊２５に作用するラジアル力のピーク値の微調節を好適に行うことができる。
【００４７】
○本発明の電機子を、全てのスロットに一種類の相の巻線のみが収容された電機子に具体化すること。つまり、仮に前記複数のティースが全て同じ寸法形状であった場合に、特定のティースに作用するラジアル力が、他のティースに作用するラジアル力よりも大きくなるような巻線構造を有した電機子であるなら、どのような巻線構造の電機子であっても本発明を適用可能である。
【００４８】
○本発明の電機子を、各相の各極巻線が複数の１連部と一つの０．５連部とからなる電機子に具体化すること。
○本発明の電機子を電動機の回転子に具体化すること。
【００４９】
上記実施形態又は別例から把握できる技術的思想について記載する。
（１）電動機の電機子に用いられる鉄心であって、複数のティースの外周側がヨークによってつながれた鉄心において、前記複数のティースのうちの特定のティースには、該ティース及び／又は前記ヨークにおいて前記特定のティース付近に孔が設けられることで、他のティースよりも磁路が狭められていることを特徴とする電機子の鉄心。
【００５０】
この鉄心を用いた電機子においては、特定のティースに作用するラジアル力のピーク値を他のティースに作用するラジアル力のピーク値に近づけることが容易となる。
（２）電動機の電機子に用いられる鉄心であって、複数のティースの外周側がヨークによってつながれているとともに、前記各ティースが、前記ヨークから径方向内側に向かって延出された本体部と該本体部の先端に設けられた幅広部とを備えた鉄心において、前記複数のティースのうちの特定のティースには、該ティースにおける前記本体部の一部又は全体の幅が他のティースにおける前記本体部の幅よりも小さくされることで、前記他のティースよりも磁路が狭められていることを特徴とする電機子の鉄心。
【００５１】
この鉄心を用いた電機子においては、特定のティースに作用するラジアル力のピーク値を他のティースに作用するラジアル力のピーク値に近づけることが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】一実施形態の電機子を一方のコイルエンド側から見た正面図。
【図２】ラジアル力のピーク値のばらつきが抑制されている様子を示すグラフ。
【図３】別例の電機子のコイルエンドを拡大して示す部分図。
【図４】従来の電機子を一方のコイルエンド側から見た正面図。
【図５】ラジアル力のピーク値がばらついている様子を示すグラフ。
【図６】ラジアル力のピーク値がばらつく原因を説明する模式図。
【符号の説明】
【００５３】
１１…電機子、１２…ヨーク、１４…ティースの本体部、１５…ティースの幅広部、１７…孔、＊１〜＊２７…ティース（特に＊１，＊４，＊７，＊１０，＊１３，＊１６，＊１９，＊２２，＊２５は「特定のティース」でありそれ以外は「他のティース」）、＃１〜＃２７…スロット、ＬＵ…Ｕ相の巻線、ＬＶ…Ｖ相の巻線、ＬＷ…Ｗ相の巻線。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機に用いられ、複数のティース及び複数のスロットと、ティースに施された３相の巻線とを備えた電機子に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の電機子としては、一種類の相の巻線のみが収容されたスロットと、異相の巻線が二つ収容されたスロットとが混在する構成のものが存在する（例えば特許文献１参照）。このような構成の電機子は、例えば全てのスロットが一種類の相の巻線のみを収容する電機子と比較して、コイルエンド（電機子の端部における巻線の突出部分）を小さくすることのできる巻線配置が可能である。
【０００３】
例えば図４には、３相、６極、２７スロットの電機子１０１を一方のコイルエンド側から見た状態が示されている。図示しない回転子は矢印Ｒ方向に回転する。図４において実線は、各相の巻線ＬＵ，ＬＶ，ＬＷが紙面の表側（電機子１０１の一方のコイルエンド側）でスロット＃１〜＃２７間を引き回されている様子を示し、点線は、各相の巻線ＬＵ，ＬＶ，ＬＷが紙面の裏側（他方のコイルエンド側）でスロット＃１〜＃２７間を引き回されている様子を示している。
【０００４】
また、図４において、「○」の中に「×」が入れられた記号は、各相の巻線ＬＵ，ＬＶ，ＬＷ（実線及び点線）をその巻き付け順（図面の反時計方向）に辿った場合において、巻線ＬＵ，ＬＶ，ＬＷがスロット＃１〜＃２７内を紙面の表側から裏側へ引き回されている様子を示し、「◎」は各相の巻線ＬＵ，ＬＶ，ＬＷ（実線及び点線）をその巻き付け順（図面の反時計方向）に辿った場合において、巻線ＬＵ，ＬＶ，ＬＷがスロット＃１〜＃２７内を紙面の裏側から表側へ引き回されている様子を示している。
【０００５】
この電機子１０１においては、スロット＃１，＃５，＃１０，＃１４，＃１９，＃２３内にＵ相の巻線ＬＵが単独で収容され、スロット＃４，＃８，＃１３，＃１７、＃２２，＃２６内にＶ相の巻線ＬＶが単独で収容され、スロット＃２，＃７，＃１１，＃１６，＃２０，＃２５内にＷ相の巻線ＬＷが単独で収容されている。また、スロット＃３，＃１２，＃２１内にＶ相の巻線ＬＶとＷ相の巻線ＬＷとが収容され、スロット＃６，＃１５，＃２４内にＵ相の巻線ＬＵとＷ相の巻線ＬＷとが収容され、スロット＃９，＃１８，＃２７内にＵ相の巻線ＬＵとＶ相の巻線ＬＶとが収容されている。
【０００６】
なお、このような巻線構造においては、スロット＃１，＃２，＃４，＃５，＃７，＃８，＃１０，＃１１，＃１３，＃１４，＃１６，＃１７，＃１９，＃２０，＃２２，＃２３，＃２５，＃２６内に単独で収容される巻線ＬＵ，ＬＶ，ＬＷの巻回数（巻線の条数。例えば１６ターン）に対して、他の相の巻線ＬＵ，ＬＶ，ＬＷと一緒にスロット＃３，＃６，＃９，＃１２，＃１５，＃１８，＃２１，＃２４，＃２７内に収容される巻線ＬＵ，ＬＶ，ＬＷの巻回数が半分（例えば８ターン）とされることが一般的となっている。つまり、各スロット＃１〜＃２７内における巻線ＬＵ，ＬＶ，ＬＷの合計の巻回数は同じとされている。
【特許文献１】特開平９−１２１４９１号公報（第７図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、前述した電機子１０１においては、電動機の稼働時において各ティース＊１〜＊２７に作用するラジアル力（電機子１０１を変形しようとする半径方向への力）のピーク値が均一ではなく、特定のティース（詳しくはティース＊１，＊４，＊７，＊１０，＊１３，＊１６，＊１９，＊２２，＊２５）に作用するラジアル力のピーク値が、他のティースに作用するラジアル力のピーク値よりも大きくなる傾向にある。
【０００８】
つまり、例えば図６に電機子１０１の一部を展開して示すように、スロット＃１に収容されたＵ相の巻線ＬＵ（１６ターン）と、スロット＃２に収容されたＷ相の巻線ＬＷ（１６ターン）とは、ティース＊１に作用するラジアル力がピークとなるタイミングにおいて、同一方向に磁束を発生させている（図６には各巻線ＬＵ，ＬＶ，ＬＷにおける電流の流れる方向が矢印で示されている）。したがって、ティース＊１には、Ｕ相の巻線ＬＵ及びＷ相の巻線ＬＷによる同一方向への磁束の発生に起因して、ラジアル力のピーク値が大きくなる。
【０００９】
これに対して、スロット＃２に収容されたＷ相の巻線ＬＷ（１６ターン）と、スロット＃３に収容されたＶ相の巻線ＬＶ（８ターン）とは、ティース＊２に作用するラジアル力がピークとなるタイミングにおいて同一方向に磁束を発生させる一方で、スロット＃３に収容されたＷ相の巻線ＬＷ（８ターン）は前記タイミングにおいて逆方向に磁束を発生させる。したがって、ティース＊１とティース＊２とは、同じ寸法形状つまり磁束の通り易さが同じであることから、図５に示すように、スロット＃２及びスロット＃３に隣接しているティース＊２に作用するラジアル力のピーク値は、巻線ＬＵ，ＬＶ，ＬＷの起磁力の相違に起因して、ティース＊１に作用するラジアル力のピーク値よりも小さくなってしまう。
【００１０】
このように、前述した電機子１０１が採用している巻線構造によれば、特定のティース＊１，＊４，＊７，＊１０，＊１３，＊１６，＊１９，＊２２，＊２５と他のティースとで、巻線ＬＵ，ＬＶ，ＬＷの起磁力が異なることとなり、したがって各ティース＊１〜＊２７に作用するラジアル力のピーク値のばらつきが大きくなって、電動機が発生する異音や振動が大きくなる問題があった。
【００１１】
なお、このような問題は、一種類の相の巻線のみが収容されたスロットと、異なる種類の相の巻線がそれぞれ収容されたスロットとが混在する構成の電機子においてのみ生じるものではない。例えば全てのスロットに一種類の相の巻線のみが収容された電機子においても、その巻線構造の如何によっては起磁力がばらつくことがあり、前記と同様な問題を生じることがある。
【００１２】
本発明の目的は、各ティースに作用するラジアル力のピーク値がばらつくことを抑制できる電動機の電機子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記目的を達成するために請求項１の発明は、特定のティース（仮に複数のティースが全て同じ寸法形状であった場合に、それに作用するラジアル力のピーク値が他のティースよりも大きくなるようなティース）及び／又は該ティース付近における磁路を、他のティースのそれよりも狭めることで（磁束を通り難くして該磁束を減少させることで）、特定のティースに作用するラジアル力のピーク値を他のティースに作用するラジアル力のピーク値に近づけた。つまり、本発明の電機子は、例えば全てのティースの寸法形状が同じである電機子と比較して、各ティースに作用するラジアル力のピーク値のばらつきが少なくなる。
【００１４】
請求項２の発明は請求項１において、複数のティースはヨークによって外周側がつながれており、特定のティースは、該ティース及び／又はヨークにおいて特定のティース付近に孔が設けられることで磁路が狭められている。したがって、例えば特定のティースの幅を狭める場合と比較して、各ティース間において幅にばらつきが生じることを抑制できる。よって、例えば巻線において特定のティースに対応する部分にがたつきが生じることを抑制できる。
【００１５】
請求項３の発明は請求項１において、複数のティースはヨークによって外周側がつながれており、各ティースは、ヨークから径方向内側に向かって延出された本体部と該本体部の先端に設けられた幅広部とを備えており、特定のティースは、該ティースにおける本体部の一部又は全体の幅が他のティースにおける本体部の幅よりも小さくされることで磁路が狭められている。このようにすれば、例えば積層鉄心（ヨーク及びティース）を構成する各積層体のプレス加工と同時に、特定のティースの磁路を他のティースの磁路よりも狭めることが容易となり、電機子の製造工程を簡素化することができる。
【００１６】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか一項の発明を適用するのに好適な一態様について言及するものである。すなわち、電機子の巻線構造は、一種類の相の巻線のみが収容されたスロットと、異なる種類の相の巻線がそれぞれ収容されたスロットとが混在するものである。
【００１７】
請求項５の発明は請求項４において、「特定のティース」について言及するものである。すなわち、特定のティースとは、それに隣接する二つのスロットにそれぞれ一種類の相の巻線のみが収容されたティースのことである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、各ティースに作用するラジアル力のピーク値がばらつくことを抑制でき、例えば電動機が発生する異音や振動を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を具体化した一実施形態について図１及び図２を参照して説明する。
図１には、電動機に用いられる電機子（固定子）１１を、一方のコイルエンド（電機子１１の端部における巻線の突出部分）側から見た状態が示されている。また、該図においては理解を容易とするために、電機子１１の巻線構造が模式的に示されている。なお、図示しない回転子は矢印Ｒ方向へ回転するものとする。
【００２０】
さて、電機子１１は、３相、６極、２７スロットの構造を有しており、スロット＃１〜＃２７及びティース＊１〜＊２７と、ティース＊１〜＊２７に施された各相の巻線ＬＵ，ＬＶ，ＬＷとを備えている。各ティース＊１〜＊２７の外周側はヨーク１２によってつながれている。各ティース＊１〜＊２７は、ヨーク１２の内周縁から径方向内側に向かって延出された本体部１４と、本体部１４の先端に設けられた幅広部１５とを備えている（図１において本体部１４及び幅広部１５の部材番号はティース＊１にのみ付している）。この電機子１１の鉄心（ヨーク１２及びティース＊１〜＊２７）は、複数の積層体を軸線方向（紙面の垂直方向。回転子の回転中心軸線に沿う方向）に積層してなる、いわゆる積層鉄心からなっている。
【００２１】
ここで、図１において実線は、各相の巻線ＬＵ，ＬＶ，ＬＷが紙面の表側（電機子１１の一方のコイルエンド側）でスロットスロット＃１〜＃２７間を引き回されている様子を示し、点線は、各相の巻線ＬＵ，ＬＶ，ＬＷが紙面の裏側（他方のコイルエンド側）でスロット＃１〜＃２７間を引き回されている様子を示している。
【００２２】
また、図１において、「○」の中に「×」が入れられた記号は、各相の巻線ＬＵ，ＬＶ，ＬＷ（実線又は点線）をそのティース＊１〜＊２７に対する巻き付け順（図面の反時計方向）に辿った場合において、巻線ＬＵ，ＬＶ，ＬＷがスロット＃１〜＃２７内を紙面の表側から裏側へ引き回されている様子を示し、「◎」は各相の巻線ＬＵ，ＬＶ，ＬＷ（実線又は点線）をそのティース＊１〜＊２７に対する巻き付け順（図面の反時計方向）に辿った場合において、巻線ＬＵ，ＬＶ，ＬＷがスロット＃１〜＃２７内を紙面の裏側から表側へ引き回されている様子を示している。
【００２３】
Ｕ相の巻線ＬＵは、１連部ＬＵ−１と０．５連部ＬＵ−２とを備えている。１連部ＬＵ−１は、スロット＃１→スロット＃５→スロット＃１０→スロット＃１４→スロット＃１９→スロット＃２３→（スロット＃１）→（スロット＃５）…と、それぞれ各スロット＃１，＃５，＃１０，＃１４，＃１９，＃２３内に単独で収容されているとともに、巻回数（各スロット＃１，＃５，＃１０，＃１４，＃１９，＃２３内における条数）が例えば１６ターンとなっている。
【００２４】
また、０．５連部ＬＵ−２は、１連部ＬＵ−１に連続され、スロット＃２７→スロット＃６→スロット＃９→スロット＃１５→スロット＃１８→スロット＃２４→（スロット＃２７）→（スロット＃６）…と、それぞれ各スロット＃６，＃９，＃１５，＃１８，＃２４，＃２７内に他の相のうちの一方の巻線ＬＶ，ＬＷと一緒に収容されているとともに、巻回数が１連部ＬＵ−１の半数（８ターン）となっている。
【００２５】
Ｖ相の巻線ＬＶは、１連部ＬＶ−１と０．５連部ＬＶ−２とを備えている。１連部ＬＶ−１は、スロット＃４→スロット＃８→スロット＃１３→スロット＃１７→スロット＃２２→スロット＃２６→（スロット＃４）→（スロット＃８）…と、それぞれ各スロット＃４，＃８，＃１３，＃１７，＃２２，＃２６内に単独で収容されているとともに、巻回数が例えば１６ターンとなっている。
【００２６】
また、０．５連部ＬＶ−２は、１連部ＬＶ−１に連続され、スロット＃３→スロット＃９→スロット＃１２→スロット＃１８→スロット＃２１→スロット＃２７→（スロット＃３）→（スロット＃９）…と、それぞれ各スロット＃３，＃９，＃１２，＃１８，＃２１，＃２７内に他の相のうちの一方の巻線ＬＵ，ＬＷと一緒に収容されているとともに、巻回数が１連部ＬＶ−１の半数（８ターン）となっている。
【００２７】
Ｗ相の巻線ＬＷは、１連部ＬＷ−１と０．５連部ＬＷ−２とを備えている。１連部ＬＷ−１は、スロット＃２５→スロット＃２→スロット＃７→スロット＃１１→スロット＃１６→スロット＃２０→（スロット＃２５）→（スロット＃２）…と、それぞれ各スロット＃２，＃７，＃１１，＃１６，＃２０，＃２５内に単独で収容されているとともに、巻回数が例えば１６ターンとなっている。また、０．５連部ＬＷ−２は、１連部ＬＷ−１に連続され、スロット＃２４→スロット＃３→スロット＃６→スロット＃１２→スロット＃１５→スロット＃２１→（スロット＃２４）→（スロット＃３）…と、それぞれ各スロット＃３，＃６，＃１２，＃１５，＃２１，＃２４内に他の相のうちの一方の巻線ＬＵ，ＬＶと一緒に収容されているとともに、巻回数が１連部ＬＷ−１の半数（８ターン）となっている。
【００２８】
つまり、電機子１１は、各相の各極巻線が一つの１連部ＬＵ−１，ＬＶ−１，ＬＷ−１と一つの０．５連部ＬＵ−２，ＬＶ−２，ＬＷ−２とからなる、いわゆる「１．５連」の巻線構造を有している。
【００２９】
ここで、前記「発明が解決しようとする課題」でも述べたように、仮に電機子１１における各ティース＊１〜＊２７の寸法形状が同じであるなら、本実施形態のような巻線構造では、各ティース＊１〜＊２７間においてラジアル力（電機子１１を変形しようとする半径方向への力）のピーク値にばらつきが生じる。つまり、巻線ＬＵ，ＬＶ，ＬＷの起磁力が強い環境にある特定のティース＊１，＊４，＊７，＊１０，＊１３，＊１６，＊１９，＊２２，＊２５に作用するラジアル力のピーク値が、巻線ＬＵ，ＬＶ，ＬＷの起磁力が弱い環境にある他のティースに作用するラジアル力のピーク値よりも大きくなる（図５及び図６参照）。
【００３０】
なお、図１からも明らかなように、特定のティース＊１，＊４，＊７，＊１０，＊１３，＊１６，＊１９，＊２２，＊２５とは、隣接する二つのスロットにそれぞれ一種類の相の巻線ＬＵ，ＬＶ，ＬＷのみが収容されたティースであることがわかる。また、他のティースとは、隣接する二つのスロットのうちの一方に一種類の相の巻線ＬＵ，ＬＶ，ＬＷのみが収容されかつ、他方に異なる種類の相の巻線ＬＵ，ＬＶ，ＬＷが二つ収容されたティースであることがわかる。
【００３１】
そこで本実施形態においては、ヨーク１２における、特定のティース＊１，＊４，＊７，＊１０，＊１３，＊１６，＊１９，＊２２，＊２５付近の磁路を、他のティース付近の磁路よりも狭めている（磁束を通り難くして該磁束を減少させている）。具体的には、ヨーク１２において特定のティース＊１，＊４，＊７，＊１０，＊１３，＊１６，＊１９，＊２２，＊２５の基部付近は、そこに円形の孔１７が表裏方向に貫設されることで、例えば孔１７が設けられていない場合（図４参照）と比較して磁路が狭められている。この孔１７の加工は、例えば積層鉄心（ヨーク１２及びティース＊１〜＊２７）を構成する各積層体のプレス加工後に、ドリル加工によって行われる。
【００３２】
そして、このドリル加工時において、孔１７の径を好適に設定することで（磁路を狭める度合いを好適に設定することで）、特定のティース＊１，＊４，＊７，＊１０，＊１３，＊１６，＊１９，＊２２，＊２５に作用するラジアル力のピーク値が、他のティースに作用するラジアル力のピーク値とほぼ同じとなるように調節している。例えば電機子１１のラジアル力について示す図２を、従来の電機子１０１のラジアル力について示す図５と比較すれば、特定のティース＊１，＊４に作用するラジアル力のピーク値が、他のティース＊２，＊３に作用するラジアル力のピーク値に近づけられていることがわかる。
【００３３】
本実施形態においては次のような効果を奏する。
（１）ヨーク１２における特定のティース＊１，＊４，＊７，＊１０，＊１３，＊１６，＊１９，＊２２，＊２５付近の磁路を、他のティース付近の磁路よりも狭めることで、各ティース＊１〜＊２７間におけるラジアル力のピーク値のばらつきを抑えている。したがって、例えば電動機が発生する異音や振動を抑制することができる。
【００３４】
（２）ヨーク１２において特定のティース＊１，＊４，＊７，＊１０，＊１３，＊１６，＊１９，＊２２，＊２５付近に孔１７を設けることで、この付近における磁路を、他のティース付近における磁路よりも狭めている。したがって、例えば後述する別例（図３参照）とは異なり、各ティース＊１〜＊２７間において本体部１４の幅にばらつきが生じることを抑制でき、例えば巻線ＬＵ，ＬＶ，ＬＷにおいて特定のティース＊１，＊４，＊７，＊１０，＊１３，＊１６，＊１９，＊２２，＊２５に対応する部分にがたつきが生じることを抑制できる。
【００３５】
また、孔１７をヨーク１２に設けることで、例えば孔１７を、特定のティース＊１，＊４，＊７，＊１０，＊１３，＊１６，＊１９，＊２２，＊２５の本体部１４又は幅広部１５に直接設ける場合、言い換えれば幅の狭い領域を狙う孔加工と比較して、孔１７の加工が容易となる。さらに、孔１７を設けることによる、特定のティース＊１，＊４，＊７，＊１０，＊１３，＊１６，＊１９，＊２２，＊２５の強度低下を抑制することができる。
【００３６】
なお、鉄心に孔１７を設けたり（本実施形態）、ティースの本体部１４の幅を狭めたりすること（図３の別例）は、当然ながら鉄心の軽量化つまり電動機の軽量化につながる。
（３）特定のティース＊１，＊４，＊７，＊１０，＊１３，＊１６，＊１９，＊２２，＊２５における磁路を狭める手法としては、後述する別例（図３参照）のように、特定のティース＊１，＊４，＊７，＊１０，＊１３，＊１６，＊１９，＊２２，＊２５の本体部１４の幅を他のティースの本体部１４の幅よりも狭めることが考えられる。
【００３７】
しかし、従来技術の電機子１０１において、特定のティース＊１，＊４，＊７，＊１０，＊１３，＊１６，＊１９，＊２２，＊２５に作用するラジアル力のピーク値は、他のティースに作用するラジアル力のピーク値よりも約２％程度大きいのみである（図５参照）。したがって、本体部１４の幅を狭める手法は、積層鉄心（ヨーク１２及びティース＊１〜＊２７）を構成する各積層体のプレス加工を精度良く行わないと、このプレス加工時の誤差やプレス型の経時寸法変化に吸収されて、特定のティース＊１，＊４，＊７，＊１０，＊１３，＊１６，＊１９，＊２２，＊２５における磁路を、確実かつ好適に狭めることができない可能性がある。
【００３８】
そこで本実施形態では、ヨーク１２において特定のティース＊１，＊４，＊７，＊１０，＊１３，＊１６，＊１９，＊２２，＊２５付近に、積層体のプレス工程よりも後の工程で、ドリル加工によって孔１７を設けることで、磁路を狭めるようにしている。したがって、積層体のプレス加工時の誤差等に影響されることなく、しかも精度確保が容易な孔１７のドリル加工によって、特定のティース＊１，＊４，＊７，＊１０，＊１３，＊１６，＊１９，＊２２，＊２５付近における磁路を確実かつ好適に狭めることができる。
【００３９】
（４）電機子１１の巻線構造は、一種類の相の巻線ＬＵ，ＬＶ，ＬＷのみが収容されたスロットと、異なる種類の相の巻線ＬＵ，ＬＶ，ＬＷが二つ収容されたスロットとが混在するものである。このような巻線構造を有した電機子１１は、各ティース＊１〜＊２７に作用するラジアル力のピーク値がばらつき易いため、本発明を具体化するのに特に有効となる。
【００４０】
なお、前記実施形態に係る電動機の電機子１１は、本発明の一実施形態を示すものにすぎず、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で変形することが可能である。例えば、以下に記すように変形することも可能であり、また、各変形例を、互いに矛盾しない範囲内で適宜組み合わせて実施することも可能である。
【００４１】
○前記実施形態から孔１７を削除するとともに、特定のティース＊１，＊４，＊７，＊１０，＊１３，＊１６，＊１９，＊２２，＊２５の本体部１４における一部又は全体の幅（言い換えれば横断面積）を、他のティースの本体部１４の幅よりも狭めることで、特定のティース＊１，＊４，＊７，＊１０，＊１３，＊１６，＊１９，＊２２，＊２５における磁路を他のティースにおける磁路よりも狭めること。例えば図３の態様では、特定のティース＊４の本体部１４における全体の幅、及び図示しないが他の特定のティース＊１，＊７，＊１０，＊１３，＊１６，＊１９，＊２２，＊２５の本体部１４における全体の幅が、他のティースの本体部１４の幅よりも狭められている。
【００４２】
このようにすれば、積層鉄心を構成する各積層体のプレス加工と同時に、特定のティース＊１，＊４，＊７，＊１０，＊１３，＊１６，＊１９，＊２２，＊２５の磁路を他のティースの磁路よりも狭めることができ、電機子１１の製造工程を簡素化することができる。つまり、例えば細孔（孔１７）をプレス加工で設けるのは、幅を狭める場合と比較して、精度の確保が困難であるしプレス型（例えば孔１７用の微小な突起部分）の寿命を著しく低下させるのである。
【００４３】
なお、図３の態様の場合、特定のティース＊１，＊４，＊７，＊１０，＊１３，＊１６，＊１９，＊２２，＊２５の本体部１４における全体の幅を、他のティースの本体部１４の幅よりも１．５％〜２．５％小さくした場合に、良好な結果（各ティース＊１〜＊２７間におけるラジアル力のピーク値のばらつきを好適に抑制できる）が得られた。
【００４４】
○前記実施形態（孔１７の形成）と図３の態様（本体部１４の幅を狭くすること）とを併用すること。
○ヨーク１２ではなく、特定のティース＊１，＊４，＊７，＊１０，＊１３，＊１６，＊１９，＊２２，＊２５（本体部１４及び／又は幅広部１５）に孔を直接設けること。
【００４５】
○特定のティース＊１，＊４，＊７，＊１０，＊１３，＊１６，＊１９，＊２２，＊２５、又はヨーク１２において特定のティース＊１，＊４，＊７，＊１０，＊１３，＊１６，＊１９，＊２２，＊２５付近に、孔を複数設けること。この場合、孔の数の調節によって、特定のティース＊１，＊４，＊７，＊１０，＊１３，＊１６，＊１９，＊２２，＊２５に作用するラジアル力のピーク値の微調節を行うようにしてもよい。
【００４６】
○積層鉄心を構成する複数の積層体のうちの一部にのみ、特定のティース＊１，＊４，＊７，＊１０，＊１３，＊１６，＊１９，＊２２，＊２５、又はヨーク１２において特定のティース＊１，＊４，＊７，＊１０，＊１３，＊１６，＊１９，＊２２，＊２５付近に、孔１７を設けること。このようにすれば、孔を設ける積層体の数を調節することで、特定のティース＊１，＊４，＊７，＊１０，＊１３，＊１６，＊１９，＊２２，＊２５に作用するラジアル力のピーク値の微調節を好適に行うことができる。
【００４７】
○本発明の電機子を、全てのスロットに一種類の相の巻線のみが収容された電機子に具体化すること。つまり、仮に前記複数のティースが全て同じ寸法形状であった場合に、特定のティースに作用するラジアル力が、他のティースに作用するラジアル力よりも大きくなるような巻線構造を有した電機子であるなら、どのような巻線構造の電機子であっても本発明を適用可能である。
【００４８】
○本発明の電機子を、各相の各極巻線が複数の１連部と一つの０．５連部とからなる電機子に具体化すること。
○本発明の電機子を電動機の回転子に具体化すること。
【００４９】
上記実施形態又は別例から把握できる技術的思想について記載する。
（１）電動機の電機子に用いられる鉄心であって、複数のティースの外周側がヨークによってつながれた鉄心において、前記複数のティースのうちの特定のティースには、該ティース及び／又は前記ヨークにおいて前記特定のティース付近に孔が設けられることで、他のティースよりも磁路が狭められていることを特徴とする電機子の鉄心。
【００５０】
この鉄心を用いた電機子においては、特定のティースに作用するラジアル力のピーク値を他のティースに作用するラジアル力のピーク値に近づけることが容易となる。
（２）電動機の電機子に用いられる鉄心であって、複数のティースの外周側がヨークによってつながれているとともに、前記各ティースが、前記ヨークから径方向内側に向かって延出された本体部と該本体部の先端に設けられた幅広部とを備えた鉄心において、前記複数のティースのうちの特定のティースには、該ティースにおける前記本体部の一部又は全体の幅が他のティースにおける前記本体部の幅よりも小さくされることで、前記他のティースよりも磁路が狭められていることを特徴とする電機子の鉄心。
【００５１】
この鉄心を用いた電機子においては、特定のティースに作用するラジアル力のピーク値を他のティースに作用するラジアル力のピーク値に近づけることが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】一実施形態の電機子を一方のコイルエンド側から見た正面図。
【図２】ラジアル力のピーク値のばらつきが抑制されている様子を示すグラフ。
【図３】別例の電機子のコイルエンドを拡大して示す部分図。
【図４】従来の電機子を一方のコイルエンド側から見た正面図。
【図５】ラジアル力のピーク値がばらついている様子を示すグラフ。
【図６】ラジアル力のピーク値がばらつく原因を説明する模式図。
【符号の説明】
【００５３】
１１…電機子、１２…ヨーク、１４…ティースの本体部、１５…ティースの幅広部、１７…孔、＊１〜＊２７…ティース（特に＊１，＊４，＊７，＊１０，＊１３，＊１６，＊１９，＊２２，＊２５は「特定のティース」でありそれ以外は「他のティース」）、＃１〜＃２７…スロット、ＬＵ…Ｕ相の巻線、ＬＶ…Ｖ相の巻線、ＬＷ…Ｗ相の巻線。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機に用いられ、複数のティース及び複数のスロットと、ティースに施された３相の巻線とを備えた電機子であって、仮に前記複数のティースが全て同じ寸法形状であった場合に、特定のティースに作用するラジアル力が、他のティースに作用するラジアル力よりも大きくなるような巻線構造を有した電機子において、
前記特定のティース及び／又は該ティース付近における磁路を前記他のティースよりも狭めることで、前記特定のティースに作用するラジアル力のピーク値を前記他のティースに作用するラジアル力のピーク値に近づけたことを特徴とする電動機の電機子。
【請求項２】
前記複数のティースはヨークによって外周側がつながれており、前記特定のティースは、該ティース及び／又は前記ヨークにおいて前記特定のティース付近に孔が設けられることで磁路が狭められている請求項１に記載の電動機の電機子。
【請求項３】
前記複数のティースはヨークによって外周側がつながれており、前記各ティースは、前記ヨークから径方向内側に向かって延出された本体部と該本体部の先端に設けられた幅広部とを備えており、前記特定のティースは、該ティースにおける前記本体部の一部又は全体の幅が前記他のティースにおける前記本体部の幅よりも小さくされることで磁路が狭められている請求項１に記載の電動機の電機子。
【請求項４】
前記巻線構造は、一種類の相の巻線のみが収容された前記スロットと、異なる種類の相の巻線がそれぞれ収容された前記スロットとが混在するものである請求項１〜３のいずれか一項に記載の電動機の電機子。
【請求項５】
前記特定のティースとは、それに隣接する二つの前記スロットにそれぞれ一種類の相の巻線のみが収容されたティースのことである請求項４に記載の電動機の電機子。
【請求項１】
電動機に用いられ、複数のティース及び複数のスロットと、ティースに施された３相の巻線とを備えた電機子であって、仮に前記複数のティースが全て同じ寸法形状であった場合に、特定のティースに作用するラジアル力が、他のティースに作用するラジアル力よりも大きくなるような巻線構造を有した電機子において、
前記特定のティース及び／又は該ティース付近における磁路を前記他のティースよりも狭めることで、前記特定のティースに作用するラジアル力のピーク値を前記他のティースに作用するラジアル力のピーク値に近づけたことを特徴とする電動機の電機子。
【請求項２】
前記複数のティースはヨークによって外周側がつながれており、前記特定のティースは、該ティース及び／又は前記ヨークにおいて前記特定のティース付近に孔が設けられることで磁路が狭められている請求項１に記載の電動機の電機子。
【請求項３】
前記複数のティースはヨークによって外周側がつながれており、前記各ティースは、前記ヨークから径方向内側に向かって延出された本体部と該本体部の先端に設けられた幅広部とを備えており、前記特定のティースは、該ティースにおける前記本体部の一部又は全体の幅が前記他のティースにおける前記本体部の幅よりも小さくされることで磁路が狭められている請求項１に記載の電動機の電機子。
【請求項４】
前記巻線構造は、一種類の相の巻線のみが収容された前記スロットと、異なる種類の相の巻線がそれぞれ収容された前記スロットとが混在するものである請求項１〜３のいずれか一項に記載の電動機の電機子。
【請求項５】
前記特定のティースとは、それに隣接する二つの前記スロットにそれぞれ一種類の相の巻線のみが収容されたティースのことである請求項４に記載の電動機の電機子。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−６０９１５（Ｐ２００６−６０９１５Ａ）
【公開日】平成１８年３月２日（２００６．３．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２３９８４４（Ｐ２００４−２３９８４４）
【出願日】平成１６年８月１９日（２００４．８．１９）
【出願人】（０００００３２１８）株式会社豊田自動織機 (4,162)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年３月２日（２００６．３．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年８月１９日（２００４．８．１９）
【出願人】（０００００３２１８）株式会社豊田自動織機 (4,162)
【Ｆターム（参考）】
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