電機子用磁芯及びラジアルギャップ型回転電機
【課題】巻回部の界磁子側の端部を幅方向に突出させずとも電機子巻線が界磁子側に移動することを回避又は抑制する技術を提供する。
【解決手段】軸Ｑを中心とする径方向Ｒで界磁子４０と対向するラジアルギャップ型回転電機１００に搭載される電機子用磁芯１０であって、径方向Ｒに沿って延在するティース１２と、ティース１２の軸方向の端部１２２に載置されるインシュレータ１４とを備え、インシュレータ１４は、ティース１２の界磁子と対向する側において、ティース１２の界磁子と対向する鍔部１２４の幅方向Ｗの辺縁１２６よりも、幅方向Ｗに突出する。
【解決手段】軸Ｑを中心とする径方向Ｒで界磁子４０と対向するラジアルギャップ型回転電機１００に搭載される電機子用磁芯１０であって、径方向Ｒに沿って延在するティース１２と、ティース１２の軸方向の端部１２２に載置されるインシュレータ１４とを備え、インシュレータ１４は、ティース１２の界磁子と対向する側において、ティース１２の界磁子と対向する鍔部１２４の幅方向Ｗの辺縁１２６よりも、幅方向Ｗに突出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電機子用磁芯に関し、特にラジアルギャップ型回転電機に搭載される電機子用磁芯に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ラジアルギャップ型回転電機、特にインナーロータ型の回転電機は、所定の回転軸を中心に回転する回転子たる界磁子と、当該回転軸を中心とした当該界磁子の外側で空隙を介して当該界磁子と対向する環状の固定子たる電機子とを備えている。回転子と固定子の間にはトルク発生に寄与しない漏洩磁束があり、回転電機の効率低下を招来する。そのため、漏洩磁束を低減する技術が提案されており、例えば下記特許文献１，２等に開示されている。
【０００３】
下記特許文献１ではロータコアに埋め込まれた界磁磁石の径方向外側にフラックスバリアを設ける技術を提供している。一方、下記特許文献２では永久磁石を収容する収容孔の周方向両端における延設孔（収容孔の周方向両端より径方向外側に延びる孔）同士の間の幅角度と、ティースの径方向内側両端部（以下、「鍔部」と仮称する）の幅角度とが一定の条件を満たすことにより、漏洩磁束の低減を図っている。
【０００４】
他方、回転電機の極数及びスロット数の組合せは、トルクの大きさに関連があることが下記非特許文献１に開示されている。特に極数ＰとスロットＳとの比Ｐ／Ｓ＝４／３の場合、比Ｐ／Ｓ＝２／３の場合に比べて、比Ｐ／Ｓ＝２／３の場合と同等のトルクを得、比Ｐ／Ｓ＝２／３の場合よりも低いステータ磁束密度を得る。そのため、比Ｐ／Ｓ＝２／３の場合よりも比Ｐ／Ｓ＝４／３の場合の方が、磁気飽和しにくいと考えられる。
【０００５】
また、下記特許文献２では、極数Ｐとスロット数ＳとがＰ／Ｓ＝１０／１２という場合について幅角度の望ましい値や条件を提案している。
【０００６】
電機子巻線が巻回される巻回部は、回転軸に平行な軸方向からの平面視で径方向に延在する。よって鍔部が巻回部の辺縁から、当該径方向及び軸方向のいずれにも垂直な幅方向に突出することにより、巻回部に巻回された電機子巻線が径方向内側（すなわち界磁子側）へ移動することは、鍔部によって阻害される。
【０００７】
鍔部を呈するティースの軸方向側の端部にインシュレータを載置し、当該インシュレータの界磁子側が軸方向に突出することによって電機子巻線の界磁子側への移動を阻害する態様が、例えば下記特許文献３等に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−２７８８９６号公報
【特許文献２】特開２００８−１０９７９９号公報
【特許文献３】特開２００７−１１６８４４号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】赤津観、涌井伸二「巻線係数とインダクタンス係数を用いた多極多スロット集中巻ＳＰＭＳＭの簡易設計手法」電学論Ｄ，１２７巻１１号，２００７年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
仮にＰ＜Ｓの場合について上記特許文献２で紹介された値が、上記非特許文献１に開示されているＰ＞Ｓの場合についても適用可能であるならば、極数Ｐが大きくなるにつれて、ロータコアの延設孔同士の間の幅角度が小さくなるので、鍔部の幅角度も小さくなる。
【００１１】
鍔部の幅角度を小さくすると、電機子巻線が界磁子側へと移動しやすくなる。特に、電機子巻線の巻回数が大きい場合には、電機子巻線が幅方向に拡がるので、電機子巻線の一部が鍔部から幅方向にはみ出る。よって、電機子巻線の当該一部は界磁子側へと移動しやすくなる。そのため、電機子巻線の当該一部が界磁子側へと移動することを回避するには、導線の巻回数を減らす、及び／又は、導線の線径を細くする必要がある。導線の巻回数を減らしたり、導線の線径を細くしたりすることは回転電機の運転効率低下を招来する。
【００１２】
上記特許文献３で紹介されたようにインシュレータで電機子巻線の移動を阻害する場合であっても、ティースは通常は幅方向よりも軸方向に長いので、インシュレータが電機子巻線を押さえる軸方向の長さは、当該インシュレータが電機子巻線を押さえていない軸方向の長さよりも短いことが多い。
【００１３】
そのため、インシュレータでティースの軸方向側の電機子巻線を押さえつつ、鍔部の幅角度を小さくすると、電機子巻線が界磁子側に引っ張られる力に対する抗力を与える領域が減少し、ガタツキや異音の発生を招来する可能性がある。
【００１４】
本発明は、上記課題に鑑み、巻回部の界磁子側の端部の幅方向の寸法に依存せずに電機子巻線が界磁子側に移動することを回避又は抑制する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決すべく、本発明に係る電機子用磁芯の第１の態様は、軸（Ｑ）を中心とする径方向（Ｒ）で界磁子と対向するラジアルギャップ型回転電機に搭載される電機子用磁芯（１０，１０Ａ，１０Ｂ）であって、前記径方向に沿って延在するティース（１２）と、前記ティースの前記軸に平行な軸方向の第１の端部（１２２）に載置されるインシュレータ（１４，１４Ａ，１４Ｂ）とを備え、前記インシュレータは、前記ティースの前記界磁子と対向する側において、前記ティースの前記界磁子と対向する第２の端部（１２４）の前記軸方向及び前記径方向のいずれにも垂直な幅方向（Ｗ）の辺縁（１２６）よりも、前記幅方向に突出する、電機子用磁芯である。
【００１６】
本発明に係る電機子用磁芯の第２の態様は、前記ティース（１２）は電機子巻線が巻回される巻回部（１２８）を有し、前記辺縁（１２６）のうち前記幅方向（Ｗ）の一方側（Ｗａ）の端部（１２６Ａ）が前記巻回部の前記一方側の辺縁たる一方側辺縁（１２９Ａ）から突出する前記幅方向の長さは、前記辺縁（１２６）のうち前記幅方向の他方側（Ｗｂ）の端部（１２６Ｂ）が前記巻回部の前記他方側の辺縁たる他方側辺縁（１２９Ｂ）から突出する前記幅方向の長さよりも短く、前記インシュレータ（１４Ａ）は前記一方側にのみ突出し、前記インシュレータの前記一方側辺縁からの突出長さは、前記辺縁の前記他方側の端部が前記他方側辺縁から突出する前記幅方向の長さに略等しい。
【００１７】
本発明に係る電機子用磁芯の第３の態様は、その第１の態様であって、前記インシュレータ（１４，１４Ｂ）は、前記ティース（１２）の前記界磁子と対向する側において、前記径方向（Ｒ）に対して前記幅方向（Ｗ）の双方にそれぞれ突出する。
【００１８】
本発明に係る電機子用磁芯の第４の態様は、その第１ないし第３の態様であって、前記インシュレータ（１４Ｂ）は、前記ティース（１２）の前記第１の端部（１２２）上に載置される第１部（１４２）と、前記第２の端部（１２４）に前記幅方向（Ｗ）で隣接する第２部（１４４）とを有する。
【００１９】
本発明に係る電機子用磁芯の第５の態様は、その第４の態様であって、前記第２部（１４４）は、前記辺縁（１２６）の前記軸方向全体にわたって近接する。
【００２０】
本発明に係る電機子用磁芯の第６の態様は、その第２ないし第５の態様であって、前記ティース（１２）は電機子巻線が巻回される巻回部（１２８）を有し、前記第１部（１４２）のうち前記巻回部上に載置される部位の前記幅方向（Ｗ）の長さ（Ｗ１）は、前記巻回部の前記幅方向の長さ（Ｗ２）に略等しい。
【００２１】
本発明に係る回転電機の第１の態様は、第１ないし第６の態様に係る電機子用磁芯（１０，１０Ａ，１０Ｂ）の複数と、前記電機子用磁芯が有するティース（１２）のそれぞれに巻回される電機子巻線（２０）の前記複数と、前記界磁子（４０）とを備えるラジアルギャップ型回転電機（１００，１００Ａ）であって、前記界磁子は複数の磁極を呈し、前記磁極面の数ｎ（ｎは自然数）と前記ティースの数ｍ（ｍは自然数）とはｎ／ｍ＝４／３の関係を満たす、ラジアルギャップ型回転電機である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る電機子用磁芯の第１の態様によれば、巻回部の界磁子と対向する側の端部を、当該端部に対して界磁子から遠い側よりも幅方向に突出させずとも電機子巻線が界磁子側に崩れることを回避又は抑制できる。そのため、巻回部の製造工程を簡略化できる。また、インシュレータの素材を巻回部の素材よりも単位体積当たりの重さが軽い素材を採用すれば、巻回部と同じ素材で幅方向に突出させる態様よりも軽量化できる。また、幅方向の一方側にだけインシュレータを突出させることによりスロットオープンを大きくとることができ、電機子巻線を巻回しやすい。また、インシュレータを突出させない態様と比して巻回数を増加でき、占積率向上に資する。
【００２３】
本発明に係る電機子用磁芯の第２の態様によれば、第１の態様と同様の効果を得ることができる。また、本態様に係る電機子用磁芯を採用した回転電機において、界磁子を幅方向の他方側から一方側へと回転させることにより、界磁子からの漏洩磁束を低減することに資する。
【００２４】
本発明に係る電機子用磁芯の第３の態様によれば、電機子巻線が界磁子側に崩れることを回避又は抑制することに資する。
【００２５】
本発明に係る電機子用磁芯の第４の態様によれば、第２部がティースの幅方向で隣接するので、第１の態様による効果を得ることに資する。
【００２６】
本発明に係る電機子用磁芯の第５の態様によれば、電機子巻線が界磁子側に崩れることを回避又は抑制することに資する。
【００２７】
本発明に係る電機子用磁芯の第６の態様によれば、電機子巻線の損傷を回避又は抑制しつつ占積率向上に資する。
【００２８】
界磁子から電機子へと流れる磁束の漏洩を抑制するには、界磁子の磁極面の幅と、これに対向する電機子用磁芯（第２の端部）の幅とが同程度であることが望ましい。そのため、磁極数＞ティースの場合には、磁極数が増えるにつれて第２の端部の幅の望ましい値が小さくなり、電機子巻線が界磁子側に崩れることを阻止できなくなってしまう。本発明に係るラジアルギャップ型回転電機の第１の態様によれば、電機子巻線が界磁子側に崩れることを阻止しつつ漏洩磁束の低減に資する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電機子用磁芯を搭載したラジアルギャップ型回転電機の平面図である。
【図２】電機子の部分斜視図である。
【図３】電機子の部分断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る電機子用磁芯を搭載したラジアルギャップ型回転電機の平面図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係る電機子用磁芯を採用した電機子の部分斜視図である。
【図６】電機子の部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図１を初めとする以下の図には、本発明に関係する要素のみを示す。
【００３１】
〈第１実施形態〉
図１に示すように、本発明の第１実施形態に係る電機子用磁芯１０は、電機子巻線２０とともに電機子３０を形成する。電機子３０が界磁子４０に対して、軸Ｑと反対側で対向することでラジアルギャップ型回転電機１００を形成する。
【００３２】
界磁子４０は、例えば埋込磁石型ロータが採用される。具体的には、界磁子４０は、略円筒体を呈するロータコア４１と、永久磁石４２の複数とを有する。ロータコア４１は、当該円筒体の中心を通ってシャフト４３が貫通する貫通孔４４と、永久磁石４２のそれぞれを収容する収容孔４５の複数と、それぞれの収容孔４５の両端に設けられる磁気障壁部４６の複数とを呈する。
【００３３】
電機子用磁芯１０は、複数の電機子巻線２０のそれぞれが集中巻で巻回されるティース１２の複数と、ティース１２よりも軸Ｑから遠い側で複数のティース１２同士を環状に接続するヨーク部１３とを有する。なお、本実施形態では界磁子４０の磁極面（永久磁石４２）の数ｎ（ｎは自然数）とティース１２の数ｍ（ｍは自然数）とは、ｎ／ｍ＝４／３との関係を満たす。図１では界磁子の磁極面の数が１２（ｎ＝１２）、ティース１２の数が９（ｍ＝９）の態様を示している。電機子用磁芯１０では、ティース１２の複数が軸Ｑを中心として周方向で等間隔に放射状に延在し、ヨーク部１３が複数のティース１２に接続されつつ円環状を呈する。換言すれば、電機子用磁芯１０は、円環状を呈するヨーク部１３から軸Ｑ（当該円環の中心）へと向かって周方向で等間隔にティース１２が突出する形状を呈する。
【００３４】
図２，３に示すように、ティース１２のそれぞれは例えば、巻回部１２８と鍔部（課題を解決するための手段における「第２の端部」に相当する）１２４とを呈する。なお、図２は、電機子３０の部分斜視図であり、９個あるティース１２のうち周方向に隣接する３個のティース１２を示している。また、図３は電機子３０の部分断面図であり、幅方向Ｗに垂直な面での断面図を示している。
【００３５】
巻回部１２８は、電機子巻線２０が巻回される芯として機能する。また、鍔部１２４は、巻回部１２８よりも軸Ｑ側で界磁子２０（図１参照）と対向する。鍔部１２４は巻回部１２８の幅方向（軸Ｑを中心として巻回部１２８が延在する方向たる径方向Ｒと軸方向とのいずれにも垂直な方向）Ｗの辺縁よりも幅方向Ｗに突出する。なお、本実施形態では巻回部１２８の幅方向Ｗの辺縁よりも幅方向Ｗに突出する鍔部１２４を呈する態様を示しているが、必ずしも幅方向Ｗに突出する鍔部１２４を呈する必要はなく、巻回部１２８よりも軸Ｑ側が狭まっていても良い。これにより、電機子用磁芯１０の軽量化に資する。
【００３６】
このようなティース１２及びヨーク部１３は、予め定められた形状に打抜かれた鋼板の複数を軸方向に積層することにより形成できる。なお、図１では電機子巻線２０は複数あるうちの一のみを破線で示している。また、図２では一のティース１２のみについて、電機子巻線２０で隠れた部位を破線で示している。
【００３７】
また、図１に示すように、電機子用磁芯１０は、インシュレータ１４を備える。インシュレータ１４は、例えば樹脂成形品が採用されて、ティース１２の軸方向の端部（課題を解決するための手段における「第１の端部」に相当する）１２２上に載置される。具体的にはインシュレータ１４は、環状部１４１と、第１部１４２の複数と、突出部１４３の複数とを有する。インシュレータ１４は、ティース１２と電機子巻線２０との絶縁に資する。
【００３８】
環状部１４１は、ヨーク部１３が呈する円環と略同径の円環を呈し、ヨーク部１３の軸方向の端部１２３に載置される。具体的には、環状部１４１の内径は、軸Ｑを中心として、軸Ｑとヨーク部１３の軸Ｑに近い側（径方向Ｒ内側）の辺縁１３１との間の長さよりも大きくかつ、環状部１４１の外径は、軸Ｑとヨーク部１３の軸Ｑから遠い側（径方向Ｒ外側）の辺縁１３３との間の長さよりも小さい。これにより、環状部１４１が電機子巻線２０の巻回を阻害することを回避しかつ、ラジアルギャップ型回転電機１００の径方向Ｒの大きさを抑制できる。
【００３９】
環状部１４１には複数の第１部１４２が接続される。具体的には例えばティース１２と同数（本実施形態では９個）の第１部１４２が軸Ｑを中心として周方向で等間隔に放射状に延在し、環状部１４１に接続される。それぞれの第１部１４２が、複数のティース１２それぞれが呈する端部１２２上に載置される。より具体的には、巻回部１２８の軸方向の端部１２２上に載置される。なお、本実施形態では第１部１４２がティース１２と同数の態様を示しているが、必ずしも同数である必要はなく、第１部１４２の個数は、ティース１２の個数以下であれば良い。
【００４０】
ここで、巻回部１２８が幅方向Ｗに長さＷ２を呈するとき、当該巻回部１２８の軸方向の端部１２２上に載置される第１部１４２の幅方向Ｗの長さＷ１は、巻回部１２８の幅方向Ｗの長さＷ２に略等しいことが望ましい。何となれば、第１部１４２が巻回部１２８よりも幅方向Ｗに突出しないことにより、電機子巻線２０の占積率向上に資するからである。また、巻回部１２８（ティース１２）が同一形状に打抜かれた鋼板の複数を積層して形成された場合には、端部１２２の幅方向Ｗの辺縁が径方向Ｒからの平面視で直角を呈する。そのため、Ｗ１＜Ｗ２では、当該辺縁での電機子巻線の損傷を招来するからである。
【００４１】
突出部１４３は、例えば第１部１４２のそれぞれに接続されて鍔部１２４の軸方向の端部１２５上に載置される。具体的には、突出部１４３は、鍔部１２４の軸方向の端部１２５上に載置されて、鍔部１２４の幅方向Ｗの双方の辺縁１２６よりも幅方向Ｗの両側に突出する。より具体的には、突出部１４３は、巻回部１２８の幅方向Ｗの双方の辺縁１２９よりも幅方向Ｗの両側に突出する。ただし、突出部１４３は、当該突出部１４３に接続される第１部１４２が載置される巻回部１２８の鍔部１２４と当該鍔部１２４に周方向で隣接する他の鍔部１２４との最近接地点の中間地点より突出することはない。これによりスロットオープンを確保できる。
【００４２】
なお、本実施形態では、インシュレータ１４は巻回部１２８の幅方向Ｗの双方の辺縁１２９を覆っていないが、覆っても良い。そのとき、突出部１４３が「突出する」とは、辺縁１２９を覆うインシュレータ（辺縁１２９を覆う態様は図示省略）の厚みよりも十分に大きい長さだけ突出することをいう。
【００４３】
突出部１４３が巻回部１２８の幅方向Ｗの辺縁１２９よりも幅方向Ｗの両側に突出するので突出部１４３が辺縁１２９よりも突出しない場合と比して、電機子巻線２０が界磁子４０側に引っ張られる力に対する抗力を与える領域が増大しかつ、当該抗力を与えない領域が減少する。よって、巻回部１２８の幅方向Ｗの寸法に依存せず、電機子巻線２０が界磁子４０側に崩れることを回避又は抑制できる。仮に鍔部１２４を巻回部１２８の幅方向Ｗの辺縁よりも突出させるとしても、突出部１４３を鍔部１２４よりも幅方向Ｗに更に突出させるので、電機子巻線２０が界磁子４０側に崩れることをより確実に回避又は抑制できる。
【００４４】
また、漏洩磁束の低減を考慮して鍔部１２４の幅を磁極面の幅に応じて設定できるので、電機子巻線２０が界磁子４０側に崩れることを阻止しつつ界磁子４０と電機子３０との間の磁束の漏洩を低減することに資する。
【００４５】
〈第２実施形態〉
図４に示すように、本発明の第２実施形態に係る電機子用磁芯１０Ａは、第１実施形態で示したインシュレータ１４に代えてインシュレータ１４Ａを有する。電機子用磁芯１０Ａと電機子巻線２０とで電機子３０Ａを形成し、電機子３０Ａと界磁子４０とでラジアルギャップ型回転電機１００Ａを形成する。なお、以下の実施形態において既述の実施形態と同様の機能を有する要素については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００４６】
鍔部１２４Ａは、第１実施形態の鍔部１２４と同様に、巻回部１２８の幅方向Ｗの辺縁よりも幅方向Ｗに突出し、その突出長さは、幅方向Ｗの一方側（巻回部１２８の延在方向における軸Ｑを中心とする周方向で反時計方向側に対応する方向側）Ｗａに比して他方側Ｗｂの方が長い。このような鍔部１２４Ａを電機子用磁芯１０Ａが備えるティース１２Ａのすべてに設け、これを採用した電機子３０Ａに対して界磁子４０を軸Ｑを中心とする周方向で反時計方向に回転させることにより、界磁子４０からの漏洩磁束を低減できる。
【００４７】
インシュレータ１４Ａは、第１実施形態のインシュレータ１４と同様に、環状部１４１と、複数の第１部１４２とを有する。そして、第１実施形態の突出部１４３に代えて突出部１４３Ａを有する。
【００４８】
突出部１４３Ａは、例えば第１部１４２のそれぞれに接続されて鍔部１２４Ａの軸方向の端部１２５上に載置される。具体的には、突出部１４３Ａは、鍔部１２４Ａの軸方向の端部１２５上に載置されて、鍔部１２４Ａの幅方向Ｗの一方側Ｗａの辺縁１２６Ａよりも幅方向Ｗの当該一方側Ｗａに突出する。より具体的には、突出部１４３Ａは、巻回部１２８の幅方向Ｗの一方側Ｗａの辺縁たる一方側辺縁１２９Ａよりも幅方向Ｗの当該一方側Ｗａに突出する。一方側辺縁１２９Ａからの突出部１４３Ａの突出長さは、例えば幅方向Ｗの他方側Ｗｂの辺縁たる他方側辺縁１２９Ｂからの鍔部１２４Ａの当該他方側Ｗｂへの突出長さに等しい。そして、突出部１４３Ａの当該他方側Ｗｂは、当該他方側Ｗｂの辺縁１２９Ｂからの鍔部１２４Ａの当該他方側Ｗｂへの突出長さに等しい。要するに、鍔部１２４Ａが幅方向Ｗで非対称を呈し、突出部１４３Ａが幅方向Ｗで対称を呈する。
【００４９】
ここで、突出部１４３Ａは、当該突出部１４３Ａに接続される第１部１４２が載置される巻回部１２８の鍔部１２４Ａと当該鍔部１２４Ａに周方向で隣接する他の鍔部１２４Ａとの最近接地点の中間地点より突出することはない。これにより鍔部１２４Ａが幅方向Ｗで非対称であるモータ（図示省略）においても、インシュレータ１４Ａを幅方向Ｗで対称とすることで、電機子巻線２０が界磁子４０側に崩れることをより確実に回避又は抑制できる。
【００５０】
〈第３実施形態〉
図５，６に示すように、本発明の第３実施形態に係る電機子用磁芯１０Ｂは、第１実施形態で示したインシュレータ１４に代えてインシュレータ１４Ｂを有する。これにより電機子３０Ｂを形成する。なお、図５は、電機子３０Ｂの部分斜視図であり、図２に相当する部位を示している。また、図６は電機子３０Ｂの部分断面図であり、幅方向Ｗに垂直な面での断面図を示している。
【００５１】
インシュレータ１４Ｂは、第１実施形態のインシュレータ１４と同様に、環状部１４１と、複数の第１部１４２と、複数の突出部１４３とを有し、第２部１４４を更に有する。
【００５２】
第２部１４４は、鍔部１２４の幅方向で隣接する。具体的には例えば、第２部１４４は、突出部１４３のうち、鍔部１２４の幅方向Ｗの双方の辺縁１２６よりも幅方向Ｗの両側に突出する部位の軸方向の端部に接続されて、鍔部１２４の幅方向Ｗの双方の辺縁１２６の軸方向Ｑ全体にわたって近接する。
【００５３】
本実施形態では突出部１４３と第２部１４４とが一体に形成されている態様を図５に示している。つまり、径方向Ｒからの平面視で第２部１４４は突出部１４３とともに略Ｕ字形状を呈し、鍔部１２４の辺縁（軸方向の端部１２５及び幅方向Ｗの辺縁１２６）に近接する。図５，６では図示を省略している軸方向の一方側においては例えば次のような態様を呈する。すなわち、鍔部１２４の軸方向の当該一方側の端部（図示省略）上に、第１実施形態で示した突出部１４３を載置し、当該突出部１４３と第２部１４４とを接続する。これにより、電機子巻線２０が界磁子４０側に崩れることをより確実に回避又は抑制できる。
【００５４】
〈変形例〉
以上、本発明の好適な態様について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、第２部１４４を幅方向Ｗの一方側にのみ設けても良い。
【符号の説明】
【００５５】
Ｑ 回転軸
Ｒ 径方向
Ｗ 幅方向
Ｗａ 幅方向の一方側
Ｗｂ 幅方向の他方側
Ｗ１，Ｗ２ 長さ
１０，１０Ａ，１０Ｂ 電機子用磁芯
１００，１００Ａ ラジアルギャップ型回転電機
１２ ティース
１２２ 第１の端部
１２４ 第２の端部
１２６ 辺縁
１２６Ａ，１２６Ｂ 端部
１２８ 巻回部
１２９Ａ 一方側辺縁
１２９Ｂ 他方側辺縁
１４，１４Ａ，１４Ｂ インシュレータ
１４２ 第１部
１４４ 第２部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電機子用磁芯に関し、特にラジアルギャップ型回転電機に搭載される電機子用磁芯に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ラジアルギャップ型回転電機、特にインナーロータ型の回転電機は、所定の回転軸を中心に回転する回転子たる界磁子と、当該回転軸を中心とした当該界磁子の外側で空隙を介して当該界磁子と対向する環状の固定子たる電機子とを備えている。回転子と固定子の間にはトルク発生に寄与しない漏洩磁束があり、回転電機の効率低下を招来する。そのため、漏洩磁束を低減する技術が提案されており、例えば下記特許文献１，２等に開示されている。
【０００３】
下記特許文献１ではロータコアに埋め込まれた界磁磁石の径方向外側にフラックスバリアを設ける技術を提供している。一方、下記特許文献２では永久磁石を収容する収容孔の周方向両端における延設孔（収容孔の周方向両端より径方向外側に延びる孔）同士の間の幅角度と、ティースの径方向内側両端部（以下、「鍔部」と仮称する）の幅角度とが一定の条件を満たすことにより、漏洩磁束の低減を図っている。
【０００４】
他方、回転電機の極数及びスロット数の組合せは、トルクの大きさに関連があることが下記非特許文献１に開示されている。特に極数ＰとスロットＳとの比Ｐ／Ｓ＝４／３の場合、比Ｐ／Ｓ＝２／３の場合に比べて、比Ｐ／Ｓ＝２／３の場合と同等のトルクを得、比Ｐ／Ｓ＝２／３の場合よりも低いステータ磁束密度を得る。そのため、比Ｐ／Ｓ＝２／３の場合よりも比Ｐ／Ｓ＝４／３の場合の方が、磁気飽和しにくいと考えられる。
【０００５】
また、下記特許文献２では、極数Ｐとスロット数ＳとがＰ／Ｓ＝１０／１２という場合について幅角度の望ましい値や条件を提案している。
【０００６】
電機子巻線が巻回される巻回部は、回転軸に平行な軸方向からの平面視で径方向に延在する。よって鍔部が巻回部の辺縁から、当該径方向及び軸方向のいずれにも垂直な幅方向に突出することにより、巻回部に巻回された電機子巻線が径方向内側（すなわち界磁子側）へ移動することは、鍔部によって阻害される。
【０００７】
鍔部を呈するティースの軸方向側の端部にインシュレータを載置し、当該インシュレータの界磁子側が軸方向に突出することによって電機子巻線の界磁子側への移動を阻害する態様が、例えば下記特許文献３等に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−２７８８９６号公報
【特許文献２】特開２００８−１０９７９９号公報
【特許文献３】特開２００７−１１６８４４号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】赤津観、涌井伸二「巻線係数とインダクタンス係数を用いた多極多スロット集中巻ＳＰＭＳＭの簡易設計手法」電学論Ｄ，１２７巻１１号，２００７年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
仮にＰ＜Ｓの場合について上記特許文献２で紹介された値が、上記非特許文献１に開示されているＰ＞Ｓの場合についても適用可能であるならば、極数Ｐが大きくなるにつれて、ロータコアの延設孔同士の間の幅角度が小さくなるので、鍔部の幅角度も小さくなる。
【００１１】
鍔部の幅角度を小さくすると、電機子巻線が界磁子側へと移動しやすくなる。特に、電機子巻線の巻回数が大きい場合には、電機子巻線が幅方向に拡がるので、電機子巻線の一部が鍔部から幅方向にはみ出る。よって、電機子巻線の当該一部は界磁子側へと移動しやすくなる。そのため、電機子巻線の当該一部が界磁子側へと移動することを回避するには、導線の巻回数を減らす、及び／又は、導線の線径を細くする必要がある。導線の巻回数を減らしたり、導線の線径を細くしたりすることは回転電機の運転効率低下を招来する。
【００１２】
上記特許文献３で紹介されたようにインシュレータで電機子巻線の移動を阻害する場合であっても、ティースは通常は幅方向よりも軸方向に長いので、インシュレータが電機子巻線を押さえる軸方向の長さは、当該インシュレータが電機子巻線を押さえていない軸方向の長さよりも短いことが多い。
【００１３】
そのため、インシュレータでティースの軸方向側の電機子巻線を押さえつつ、鍔部の幅角度を小さくすると、電機子巻線が界磁子側に引っ張られる力に対する抗力を与える領域が減少し、ガタツキや異音の発生を招来する可能性がある。
【００１４】
本発明は、上記課題に鑑み、巻回部の界磁子側の端部の幅方向の寸法に依存せずに電機子巻線が界磁子側に移動することを回避又は抑制する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決すべく、本発明に係る電機子用磁芯の第１の態様は、軸（Ｑ）を中心とする径方向（Ｒ）で界磁子と対向するラジアルギャップ型回転電機に搭載される電機子用磁芯（１０，１０Ａ，１０Ｂ）であって、前記径方向に沿って延在するティース（１２）と、前記ティースの前記軸に平行な軸方向の第１の端部（１２２）に載置されるインシュレータ（１４，１４Ａ，１４Ｂ）とを備え、前記インシュレータは、前記ティースの前記界磁子と対向する側において、前記ティースの前記界磁子と対向する第２の端部（１２４）の前記軸方向及び前記径方向のいずれにも垂直な幅方向（Ｗ）の辺縁（１２６）よりも、前記幅方向に突出する、電機子用磁芯である。
【００１６】
本発明に係る電機子用磁芯の第２の態様は、前記ティース（１２）は電機子巻線が巻回される巻回部（１２８）を有し、前記辺縁（１２６）のうち前記幅方向（Ｗ）の一方側（Ｗａ）の端部（１２６Ａ）が前記巻回部の前記一方側の辺縁たる一方側辺縁（１２９Ａ）から突出する前記幅方向の長さは、前記辺縁（１２６）のうち前記幅方向の他方側（Ｗｂ）の端部（１２６Ｂ）が前記巻回部の前記他方側の辺縁たる他方側辺縁（１２９Ｂ）から突出する前記幅方向の長さよりも短く、前記インシュレータ（１４Ａ）は前記一方側にのみ突出し、前記インシュレータの前記一方側辺縁からの突出長さは、前記辺縁の前記他方側の端部が前記他方側辺縁から突出する前記幅方向の長さに略等しい。
【００１７】
本発明に係る電機子用磁芯の第３の態様は、その第１の態様であって、前記インシュレータ（１４，１４Ｂ）は、前記ティース（１２）の前記界磁子と対向する側において、前記径方向（Ｒ）に対して前記幅方向（Ｗ）の双方にそれぞれ突出する。
【００１８】
本発明に係る電機子用磁芯の第４の態様は、その第１ないし第３の態様であって、前記インシュレータ（１４Ｂ）は、前記ティース（１２）の前記第１の端部（１２２）上に載置される第１部（１４２）と、前記第２の端部（１２４）に前記幅方向（Ｗ）で隣接する第２部（１４４）とを有する。
【００１９】
本発明に係る電機子用磁芯の第５の態様は、その第４の態様であって、前記第２部（１４４）は、前記辺縁（１２６）の前記軸方向全体にわたって近接する。
【００２０】
本発明に係る電機子用磁芯の第６の態様は、その第２ないし第５の態様であって、前記ティース（１２）は電機子巻線が巻回される巻回部（１２８）を有し、前記第１部（１４２）のうち前記巻回部上に載置される部位の前記幅方向（Ｗ）の長さ（Ｗ１）は、前記巻回部の前記幅方向の長さ（Ｗ２）に略等しい。
【００２１】
本発明に係る回転電機の第１の態様は、第１ないし第６の態様に係る電機子用磁芯（１０，１０Ａ，１０Ｂ）の複数と、前記電機子用磁芯が有するティース（１２）のそれぞれに巻回される電機子巻線（２０）の前記複数と、前記界磁子（４０）とを備えるラジアルギャップ型回転電機（１００，１００Ａ）であって、前記界磁子は複数の磁極を呈し、前記磁極面の数ｎ（ｎは自然数）と前記ティースの数ｍ（ｍは自然数）とはｎ／ｍ＝４／３の関係を満たす、ラジアルギャップ型回転電機である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る電機子用磁芯の第１の態様によれば、巻回部の界磁子と対向する側の端部を、当該端部に対して界磁子から遠い側よりも幅方向に突出させずとも電機子巻線が界磁子側に崩れることを回避又は抑制できる。そのため、巻回部の製造工程を簡略化できる。また、インシュレータの素材を巻回部の素材よりも単位体積当たりの重さが軽い素材を採用すれば、巻回部と同じ素材で幅方向に突出させる態様よりも軽量化できる。また、幅方向の一方側にだけインシュレータを突出させることによりスロットオープンを大きくとることができ、電機子巻線を巻回しやすい。また、インシュレータを突出させない態様と比して巻回数を増加でき、占積率向上に資する。
【００２３】
本発明に係る電機子用磁芯の第２の態様によれば、第１の態様と同様の効果を得ることができる。また、本態様に係る電機子用磁芯を採用した回転電機において、界磁子を幅方向の他方側から一方側へと回転させることにより、界磁子からの漏洩磁束を低減することに資する。
【００２４】
本発明に係る電機子用磁芯の第３の態様によれば、電機子巻線が界磁子側に崩れることを回避又は抑制することに資する。
【００２５】
本発明に係る電機子用磁芯の第４の態様によれば、第２部がティースの幅方向で隣接するので、第１の態様による効果を得ることに資する。
【００２６】
本発明に係る電機子用磁芯の第５の態様によれば、電機子巻線が界磁子側に崩れることを回避又は抑制することに資する。
【００２７】
本発明に係る電機子用磁芯の第６の態様によれば、電機子巻線の損傷を回避又は抑制しつつ占積率向上に資する。
【００２８】
界磁子から電機子へと流れる磁束の漏洩を抑制するには、界磁子の磁極面の幅と、これに対向する電機子用磁芯（第２の端部）の幅とが同程度であることが望ましい。そのため、磁極数＞ティースの場合には、磁極数が増えるにつれて第２の端部の幅の望ましい値が小さくなり、電機子巻線が界磁子側に崩れることを阻止できなくなってしまう。本発明に係るラジアルギャップ型回転電機の第１の態様によれば、電機子巻線が界磁子側に崩れることを阻止しつつ漏洩磁束の低減に資する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電機子用磁芯を搭載したラジアルギャップ型回転電機の平面図である。
【図２】電機子の部分斜視図である。
【図３】電機子の部分断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る電機子用磁芯を搭載したラジアルギャップ型回転電機の平面図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係る電機子用磁芯を採用した電機子の部分斜視図である。
【図６】電機子の部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図１を初めとする以下の図には、本発明に関係する要素のみを示す。
【００３１】
〈第１実施形態〉
図１に示すように、本発明の第１実施形態に係る電機子用磁芯１０は、電機子巻線２０とともに電機子３０を形成する。電機子３０が界磁子４０に対して、軸Ｑと反対側で対向することでラジアルギャップ型回転電機１００を形成する。
【００３２】
界磁子４０は、例えば埋込磁石型ロータが採用される。具体的には、界磁子４０は、略円筒体を呈するロータコア４１と、永久磁石４２の複数とを有する。ロータコア４１は、当該円筒体の中心を通ってシャフト４３が貫通する貫通孔４４と、永久磁石４２のそれぞれを収容する収容孔４５の複数と、それぞれの収容孔４５の両端に設けられる磁気障壁部４６の複数とを呈する。
【００３３】
電機子用磁芯１０は、複数の電機子巻線２０のそれぞれが集中巻で巻回されるティース１２の複数と、ティース１２よりも軸Ｑから遠い側で複数のティース１２同士を環状に接続するヨーク部１３とを有する。なお、本実施形態では界磁子４０の磁極面（永久磁石４２）の数ｎ（ｎは自然数）とティース１２の数ｍ（ｍは自然数）とは、ｎ／ｍ＝４／３との関係を満たす。図１では界磁子の磁極面の数が１２（ｎ＝１２）、ティース１２の数が９（ｍ＝９）の態様を示している。電機子用磁芯１０では、ティース１２の複数が軸Ｑを中心として周方向で等間隔に放射状に延在し、ヨーク部１３が複数のティース１２に接続されつつ円環状を呈する。換言すれば、電機子用磁芯１０は、円環状を呈するヨーク部１３から軸Ｑ（当該円環の中心）へと向かって周方向で等間隔にティース１２が突出する形状を呈する。
【００３４】
図２，３に示すように、ティース１２のそれぞれは例えば、巻回部１２８と鍔部（課題を解決するための手段における「第２の端部」に相当する）１２４とを呈する。なお、図２は、電機子３０の部分斜視図であり、９個あるティース１２のうち周方向に隣接する３個のティース１２を示している。また、図３は電機子３０の部分断面図であり、幅方向Ｗに垂直な面での断面図を示している。
【００３５】
巻回部１２８は、電機子巻線２０が巻回される芯として機能する。また、鍔部１２４は、巻回部１２８よりも軸Ｑ側で界磁子２０（図１参照）と対向する。鍔部１２４は巻回部１２８の幅方向（軸Ｑを中心として巻回部１２８が延在する方向たる径方向Ｒと軸方向とのいずれにも垂直な方向）Ｗの辺縁よりも幅方向Ｗに突出する。なお、本実施形態では巻回部１２８の幅方向Ｗの辺縁よりも幅方向Ｗに突出する鍔部１２４を呈する態様を示しているが、必ずしも幅方向Ｗに突出する鍔部１２４を呈する必要はなく、巻回部１２８よりも軸Ｑ側が狭まっていても良い。これにより、電機子用磁芯１０の軽量化に資する。
【００３６】
このようなティース１２及びヨーク部１３は、予め定められた形状に打抜かれた鋼板の複数を軸方向に積層することにより形成できる。なお、図１では電機子巻線２０は複数あるうちの一のみを破線で示している。また、図２では一のティース１２のみについて、電機子巻線２０で隠れた部位を破線で示している。
【００３７】
また、図１に示すように、電機子用磁芯１０は、インシュレータ１４を備える。インシュレータ１４は、例えば樹脂成形品が採用されて、ティース１２の軸方向の端部（課題を解決するための手段における「第１の端部」に相当する）１２２上に載置される。具体的にはインシュレータ１４は、環状部１４１と、第１部１４２の複数と、突出部１４３の複数とを有する。インシュレータ１４は、ティース１２と電機子巻線２０との絶縁に資する。
【００３８】
環状部１４１は、ヨーク部１３が呈する円環と略同径の円環を呈し、ヨーク部１３の軸方向の端部１２３に載置される。具体的には、環状部１４１の内径は、軸Ｑを中心として、軸Ｑとヨーク部１３の軸Ｑに近い側（径方向Ｒ内側）の辺縁１３１との間の長さよりも大きくかつ、環状部１４１の外径は、軸Ｑとヨーク部１３の軸Ｑから遠い側（径方向Ｒ外側）の辺縁１３３との間の長さよりも小さい。これにより、環状部１４１が電機子巻線２０の巻回を阻害することを回避しかつ、ラジアルギャップ型回転電機１００の径方向Ｒの大きさを抑制できる。
【００３９】
環状部１４１には複数の第１部１４２が接続される。具体的には例えばティース１２と同数（本実施形態では９個）の第１部１４２が軸Ｑを中心として周方向で等間隔に放射状に延在し、環状部１４１に接続される。それぞれの第１部１４２が、複数のティース１２それぞれが呈する端部１２２上に載置される。より具体的には、巻回部１２８の軸方向の端部１２２上に載置される。なお、本実施形態では第１部１４２がティース１２と同数の態様を示しているが、必ずしも同数である必要はなく、第１部１４２の個数は、ティース１２の個数以下であれば良い。
【００４０】
ここで、巻回部１２８が幅方向Ｗに長さＷ２を呈するとき、当該巻回部１２８の軸方向の端部１２２上に載置される第１部１４２の幅方向Ｗの長さＷ１は、巻回部１２８の幅方向Ｗの長さＷ２に略等しいことが望ましい。何となれば、第１部１４２が巻回部１２８よりも幅方向Ｗに突出しないことにより、電機子巻線２０の占積率向上に資するからである。また、巻回部１２８（ティース１２）が同一形状に打抜かれた鋼板の複数を積層して形成された場合には、端部１２２の幅方向Ｗの辺縁が径方向Ｒからの平面視で直角を呈する。そのため、Ｗ１＜Ｗ２では、当該辺縁での電機子巻線の損傷を招来するからである。
【００４１】
突出部１４３は、例えば第１部１４２のそれぞれに接続されて鍔部１２４の軸方向の端部１２５上に載置される。具体的には、突出部１４３は、鍔部１２４の軸方向の端部１２５上に載置されて、鍔部１２４の幅方向Ｗの双方の辺縁１２６よりも幅方向Ｗの両側に突出する。より具体的には、突出部１４３は、巻回部１２８の幅方向Ｗの双方の辺縁１２９よりも幅方向Ｗの両側に突出する。ただし、突出部１４３は、当該突出部１４３に接続される第１部１４２が載置される巻回部１２８の鍔部１２４と当該鍔部１２４に周方向で隣接する他の鍔部１２４との最近接地点の中間地点より突出することはない。これによりスロットオープンを確保できる。
【００４２】
なお、本実施形態では、インシュレータ１４は巻回部１２８の幅方向Ｗの双方の辺縁１２９を覆っていないが、覆っても良い。そのとき、突出部１４３が「突出する」とは、辺縁１２９を覆うインシュレータ（辺縁１２９を覆う態様は図示省略）の厚みよりも十分に大きい長さだけ突出することをいう。
【００４３】
突出部１４３が巻回部１２８の幅方向Ｗの辺縁１２９よりも幅方向Ｗの両側に突出するので突出部１４３が辺縁１２９よりも突出しない場合と比して、電機子巻線２０が界磁子４０側に引っ張られる力に対する抗力を与える領域が増大しかつ、当該抗力を与えない領域が減少する。よって、巻回部１２８の幅方向Ｗの寸法に依存せず、電機子巻線２０が界磁子４０側に崩れることを回避又は抑制できる。仮に鍔部１２４を巻回部１２８の幅方向Ｗの辺縁よりも突出させるとしても、突出部１４３を鍔部１２４よりも幅方向Ｗに更に突出させるので、電機子巻線２０が界磁子４０側に崩れることをより確実に回避又は抑制できる。
【００４４】
また、漏洩磁束の低減を考慮して鍔部１２４の幅を磁極面の幅に応じて設定できるので、電機子巻線２０が界磁子４０側に崩れることを阻止しつつ界磁子４０と電機子３０との間の磁束の漏洩を低減することに資する。
【００４５】
〈第２実施形態〉
図４に示すように、本発明の第２実施形態に係る電機子用磁芯１０Ａは、第１実施形態で示したインシュレータ１４に代えてインシュレータ１４Ａを有する。電機子用磁芯１０Ａと電機子巻線２０とで電機子３０Ａを形成し、電機子３０Ａと界磁子４０とでラジアルギャップ型回転電機１００Ａを形成する。なお、以下の実施形態において既述の実施形態と同様の機能を有する要素については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００４６】
鍔部１２４Ａは、第１実施形態の鍔部１２４と同様に、巻回部１２８の幅方向Ｗの辺縁よりも幅方向Ｗに突出し、その突出長さは、幅方向Ｗの一方側（巻回部１２８の延在方向における軸Ｑを中心とする周方向で反時計方向側に対応する方向側）Ｗａに比して他方側Ｗｂの方が長い。このような鍔部１２４Ａを電機子用磁芯１０Ａが備えるティース１２Ａのすべてに設け、これを採用した電機子３０Ａに対して界磁子４０を軸Ｑを中心とする周方向で反時計方向に回転させることにより、界磁子４０からの漏洩磁束を低減できる。
【００４７】
インシュレータ１４Ａは、第１実施形態のインシュレータ１４と同様に、環状部１４１と、複数の第１部１４２とを有する。そして、第１実施形態の突出部１４３に代えて突出部１４３Ａを有する。
【００４８】
突出部１４３Ａは、例えば第１部１４２のそれぞれに接続されて鍔部１２４Ａの軸方向の端部１２５上に載置される。具体的には、突出部１４３Ａは、鍔部１２４Ａの軸方向の端部１２５上に載置されて、鍔部１２４Ａの幅方向Ｗの一方側Ｗａの辺縁１２６Ａよりも幅方向Ｗの当該一方側Ｗａに突出する。より具体的には、突出部１４３Ａは、巻回部１２８の幅方向Ｗの一方側Ｗａの辺縁たる一方側辺縁１２９Ａよりも幅方向Ｗの当該一方側Ｗａに突出する。一方側辺縁１２９Ａからの突出部１４３Ａの突出長さは、例えば幅方向Ｗの他方側Ｗｂの辺縁たる他方側辺縁１２９Ｂからの鍔部１２４Ａの当該他方側Ｗｂへの突出長さに等しい。そして、突出部１４３Ａの当該他方側Ｗｂは、当該他方側Ｗｂの辺縁１２９Ｂからの鍔部１２４Ａの当該他方側Ｗｂへの突出長さに等しい。要するに、鍔部１２４Ａが幅方向Ｗで非対称を呈し、突出部１４３Ａが幅方向Ｗで対称を呈する。
【００４９】
ここで、突出部１４３Ａは、当該突出部１４３Ａに接続される第１部１４２が載置される巻回部１２８の鍔部１２４Ａと当該鍔部１２４Ａに周方向で隣接する他の鍔部１２４Ａとの最近接地点の中間地点より突出することはない。これにより鍔部１２４Ａが幅方向Ｗで非対称であるモータ（図示省略）においても、インシュレータ１４Ａを幅方向Ｗで対称とすることで、電機子巻線２０が界磁子４０側に崩れることをより確実に回避又は抑制できる。
【００５０】
〈第３実施形態〉
図５，６に示すように、本発明の第３実施形態に係る電機子用磁芯１０Ｂは、第１実施形態で示したインシュレータ１４に代えてインシュレータ１４Ｂを有する。これにより電機子３０Ｂを形成する。なお、図５は、電機子３０Ｂの部分斜視図であり、図２に相当する部位を示している。また、図６は電機子３０Ｂの部分断面図であり、幅方向Ｗに垂直な面での断面図を示している。
【００５１】
インシュレータ１４Ｂは、第１実施形態のインシュレータ１４と同様に、環状部１４１と、複数の第１部１４２と、複数の突出部１４３とを有し、第２部１４４を更に有する。
【００５２】
第２部１４４は、鍔部１２４の幅方向で隣接する。具体的には例えば、第２部１４４は、突出部１４３のうち、鍔部１２４の幅方向Ｗの双方の辺縁１２６よりも幅方向Ｗの両側に突出する部位の軸方向の端部に接続されて、鍔部１２４の幅方向Ｗの双方の辺縁１２６の軸方向Ｑ全体にわたって近接する。
【００５３】
本実施形態では突出部１４３と第２部１４４とが一体に形成されている態様を図５に示している。つまり、径方向Ｒからの平面視で第２部１４４は突出部１４３とともに略Ｕ字形状を呈し、鍔部１２４の辺縁（軸方向の端部１２５及び幅方向Ｗの辺縁１２６）に近接する。図５，６では図示を省略している軸方向の一方側においては例えば次のような態様を呈する。すなわち、鍔部１２４の軸方向の当該一方側の端部（図示省略）上に、第１実施形態で示した突出部１４３を載置し、当該突出部１４３と第２部１４４とを接続する。これにより、電機子巻線２０が界磁子４０側に崩れることをより確実に回避又は抑制できる。
【００５４】
〈変形例〉
以上、本発明の好適な態様について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、第２部１４４を幅方向Ｗの一方側にのみ設けても良い。
【符号の説明】
【００５５】
Ｑ 回転軸
Ｒ 径方向
Ｗ 幅方向
Ｗａ 幅方向の一方側
Ｗｂ 幅方向の他方側
Ｗ１，Ｗ２ 長さ
１０，１０Ａ，１０Ｂ 電機子用磁芯
１００，１００Ａ ラジアルギャップ型回転電機
１２ ティース
１２２ 第１の端部
１２４ 第２の端部
１２６ 辺縁
１２６Ａ，１２６Ｂ 端部
１２８ 巻回部
１２９Ａ 一方側辺縁
１２９Ｂ 他方側辺縁
１４，１４Ａ，１４Ｂ インシュレータ
１４２ 第１部
１４４ 第２部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸（Ｑ）を中心とする径方向（Ｒ）で界磁子と対向するラジアルギャップ型回転電機に搭載される電機子用磁芯（１０，１０Ａ，１０Ｂ）であって、
前記径方向に沿って延在するティース（１２）と、
前記ティースの前記軸に平行な軸方向の第１の端部（１２２）に載置されるインシュレータ（１４，１４Ａ，１４Ｂ）と
を備え、
前記インシュレータは、前記ティースの前記界磁子と対向する側において、前記ティースの前記界磁子と対向する第２の端部（１２４）の前記軸方向及び前記径方向のいずれにも垂直な幅方向（Ｗ）の辺縁（１２６，１２６Ａ）よりも、少なくとも前記幅方向のいずれかに突出する、
電機子用磁芯。
【請求項２】
前記ティース（１２）は電機子巻線が巻回される巻回部（１２８）を有し、
前記辺縁（１２６）のうち前記幅方向（Ｗ）の一方側（Ｗａ）の端部（１２６Ａ）が前記巻回部の前記一方側の辺縁たる一方側辺縁（１２９Ａ）から突出する前記幅方向の長さは、前記辺縁（１２６）のうち前記幅方向の他方側（Ｗｂ）の端部（１２６Ｂ）が前記巻回部の前記他方側の辺縁たる他方側辺縁（１２９Ｂ）から突出する前記幅方向の長さよりも短く、
前記インシュレータ（１４Ａ）は前記一方側にのみ突出し、
前記インシュレータの前記一方側辺縁からの突出長さは、前記辺縁の前記他方側の端部が前記他方側辺縁から突出する前記幅方向の長さに略等しい、
請求項１記載の電機子用磁芯（１０Ａ）。
【請求項３】
前記インシュレータ（１４，１４Ｂ）は、
前記ティース（１２）の前記界磁子と対向する側において、前記径方向（Ｒ）に対して前記幅方向（Ｗ）の双方にそれぞれ突出する、
請求項１記載の電機子用磁芯（１０，１０Ｂ）。
【請求項４】
前記インシュレータ（１４Ｂ）は、
前記ティース（１２）の前記第１の端部（１２２）上に載置される第１部（１４２）と、
前記第２の端部（１２４）に前記幅方向（Ｗ）で隣接する第２部（１４４）と
を有する、
請求項１ないし請求項３のいずれか記載の電機子用磁芯（１０Ｂ）。
【請求項５】
前記第２部（１４４）は、前記辺縁（１２６）の前記軸方向全体にわたって近接する、
請求項４記載の電機子用磁芯（１０Ｂ）。
【請求項６】
前記第１部（１４２）のうち前記巻回部上に載置される部位の前記幅方向（Ｗ）の長さ（Ｗ１）は、前記巻回部の前記幅方向の長さ（Ｗ２）に略等しい、
請求項２ないし請求項５のいずれか記載の電機子用磁芯（１０，１０Ａ，１０Ｂ）。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか記載の電機子用磁芯（１０，１０Ａ，１０Ｂ）の複数と、
前記電機子用磁芯が有するティース（１２）のそれぞれに巻回される電機子巻線（２０）の前記複数と、
前記界磁子（４０）と
を備えるラジアルギャップ型回転電機（１００，１００Ａ）であって、
前記界磁子は複数の磁極を呈し、
前記磁極面の数ｎ（ｎは自然数）と前記ティースの数ｍ（ｍは自然数）とはｎ／ｍ＝４／３の関係を満たす、ラジアルギャップ型回転電機。
【請求項１】
軸（Ｑ）を中心とする径方向（Ｒ）で界磁子と対向するラジアルギャップ型回転電機に搭載される電機子用磁芯（１０，１０Ａ，１０Ｂ）であって、
前記径方向に沿って延在するティース（１２）と、
前記ティースの前記軸に平行な軸方向の第１の端部（１２２）に載置されるインシュレータ（１４，１４Ａ，１４Ｂ）と
を備え、
前記インシュレータは、前記ティースの前記界磁子と対向する側において、前記ティースの前記界磁子と対向する第２の端部（１２４）の前記軸方向及び前記径方向のいずれにも垂直な幅方向（Ｗ）の辺縁（１２６，１２６Ａ）よりも、少なくとも前記幅方向のいずれかに突出する、
電機子用磁芯。
【請求項２】
前記ティース（１２）は電機子巻線が巻回される巻回部（１２８）を有し、
前記辺縁（１２６）のうち前記幅方向（Ｗ）の一方側（Ｗａ）の端部（１２６Ａ）が前記巻回部の前記一方側の辺縁たる一方側辺縁（１２９Ａ）から突出する前記幅方向の長さは、前記辺縁（１２６）のうち前記幅方向の他方側（Ｗｂ）の端部（１２６Ｂ）が前記巻回部の前記他方側の辺縁たる他方側辺縁（１２９Ｂ）から突出する前記幅方向の長さよりも短く、
前記インシュレータ（１４Ａ）は前記一方側にのみ突出し、
前記インシュレータの前記一方側辺縁からの突出長さは、前記辺縁の前記他方側の端部が前記他方側辺縁から突出する前記幅方向の長さに略等しい、
請求項１記載の電機子用磁芯（１０Ａ）。
【請求項３】
前記インシュレータ（１４，１４Ｂ）は、
前記ティース（１２）の前記界磁子と対向する側において、前記径方向（Ｒ）に対して前記幅方向（Ｗ）の双方にそれぞれ突出する、
請求項１記載の電機子用磁芯（１０，１０Ｂ）。
【請求項４】
前記インシュレータ（１４Ｂ）は、
前記ティース（１２）の前記第１の端部（１２２）上に載置される第１部（１４２）と、
前記第２の端部（１２４）に前記幅方向（Ｗ）で隣接する第２部（１４４）と
を有する、
請求項１ないし請求項３のいずれか記載の電機子用磁芯（１０Ｂ）。
【請求項５】
前記第２部（１４４）は、前記辺縁（１２６）の前記軸方向全体にわたって近接する、
請求項４記載の電機子用磁芯（１０Ｂ）。
【請求項６】
前記第１部（１４２）のうち前記巻回部上に載置される部位の前記幅方向（Ｗ）の長さ（Ｗ１）は、前記巻回部の前記幅方向の長さ（Ｗ２）に略等しい、
請求項２ないし請求項５のいずれか記載の電機子用磁芯（１０，１０Ａ，１０Ｂ）。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか記載の電機子用磁芯（１０，１０Ａ，１０Ｂ）の複数と、
前記電機子用磁芯が有するティース（１２）のそれぞれに巻回される電機子巻線（２０）の前記複数と、
前記界磁子（４０）と
を備えるラジアルギャップ型回転電機（１００，１００Ａ）であって、
前記界磁子は複数の磁極を呈し、
前記磁極面の数ｎ（ｎは自然数）と前記ティースの数ｍ（ｍは自然数）とはｎ／ｍ＝４／３の関係を満たす、ラジアルギャップ型回転電機。
【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２０１３−９４７４（Ｐ２０１３−９４７４Ａ）
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３９１１３（Ｐ２０１１−１３９１１３）
【出願日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【出願人】（０００００２８５３）ダイキン工業株式会社 (7,604)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【出願人】（０００００２８５３）ダイキン工業株式会社 (7,604)
【Ｆターム（参考）】
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