JP4787580B2 - 回転電機 - Google Patents

Description

本発明は、固定子に対して回転する回転子を備えた回転電機に関するものである。

一般に、電動モータ（回転電機）として、ハウジングに固定される略円筒状の固定子と、この固定子から発生する回転磁界によって回転する回転子とを備えたものが知られている。そして、このような電動モータの固定子の構造としては、従来、回転子の周囲に複数配設され、かつ径方向に延在する略直線状のティースと、各ティースに巻き付けられる励磁コイルとを備えた構造が知られている（特許文献１，２参照）。

特開２００４−１５９４７６号公報（段落０００７、図１，２） 特開２００３−３７９６８号公報（段落００２７、図１，２）

しかしながら、従来の固定子の構造では、モータトルクを上げるために励磁コイルの巻き数を多くしようとすると、ティースを径方向に延ばさなければならないので、電動モータが径方向において大型化するといった問題があった。

そこで、本発明では、径方向において大型化することなく、励磁コイルの巻き数を多くすることができる回転電機を提供することを目的とする。

前記課題を解決する本発明の請求項１に記載の回転電機は、固定子に対して回転する回転子を備え、前記固定子および前記回転子の少なくとも一方が、励磁コイルの巻回されたティースを複数有する回転電機であって、前記ティースは、複数の鋼板を積層してなり、
先端面から前記固定子および前記回転子の他方に向けて磁界を発生し、かつ前記回転子の径方向に延在する径方向延在部と、前記径方向延在部から屈曲するように形成され、前記回転子の軸方向に延在するコイル巻回部とを備え、前記径方向延在部の少なくとも先端面を含む第１ティースと、前記コイル巻回部を含む第２ティースとに分割されるとともに、これらが互いに連結自在に構成され、前記第１ティースと前記第２ティースとの連結部は、互いに噛み合う凹凸部を複数有した形状であり、少なくとも前記固定子に、前記ティースが複数備えられるとともに、前記回転子は、前記固定子へ向けて磁界を発生させる磁界発生手段を備え、前記ティースの先端側に、前記回転子の磁界発生手段から発生して前記回転子の軸方向へ向かう磁束を捕捉する磁束捕捉用突起を備え、複数の前記コイル巻回部で囲まれた空間内には、前記回転子が存在せず、円状に配設された前記複数のティースの基端部同士を連結するリング状の連結部材が設けられていることを特徴とする。

ここで、「磁界発生手段」とは、永久磁石や電磁石（ティースおよび励磁コイル）など磁界を発生させるものをいう。

請求項１に記載の発明によれば、ティースは、鋼板を打ち抜いて所定の形状に形成した数種類の鋼板を適宜積層するだけで簡単にティースを製造できるので、その分製造コストや材料費を低減することができる。
コイル巻回部が、回転子の径方向に延在する径方向延在部から屈曲するように形成され、回転子の径方向において径方向延在部とコイル巻回部とがともに直線状に形成される従来のティースに比べ、径方向の大きさを大きくしなくともコイル巻回部を例えば軸方向に長く形成することができる。そのため、回転電機を径方向に大型化することなく、励磁コイルの巻き数を多くすることができる。
また、コイル巻回部が回転子の軸方向に沿って延在するので、励磁コイルの巻き数を多くするためにコイル巻回部の長さを軸方向に大きくしても、隣り合うコイル巻回部同士の隙間（スロット）の大きさが略一定となる。そのため、占積率（スロットの断面積に対する励磁コイルの断面積の割合）を良好な値に維持することができる。ちなみに、従来の径方向に延在するティースでは、励磁コイルの巻き数を多くするためにコイル巻回部の長さを径方向に大きくすると、隣り合うコイル巻回部同士の隙間は径方向外側になるほど広がるため、占積率が低下していたが、本発明により、このような占積率の低下を抑制することが可能となった。

そして、ティースが互いに連結自在となる第１ティースと第２ティースとに分割されるので、ティース全体を加工するのではなく、それよりも小さな第１ティースまたは第２ティースを個別に加工すればよい。そのため、ティースの加工が容易となり、低コスト化を実現することができる。
また、第１ティースと第２ティースとの連結部が互いに噛み合う凹凸部を複数有した形状であるため、回転子の回転時において回転子からの磁力の影響で固定子に反力が加わって振動したとしても、その連結部を確実に固定させた状態で維持させることができる。

そして、固定子のティースの先端面が、磁界発生手段からの磁束を固定子のティースによってより多く集めることができる。
また、回転子の磁界発生手段から発生して回転子の軸方向へ向かう磁束が、固定子のティース先端に設けられた磁束捕捉用突起で捕捉されるので、磁界発生手段から軸方向へ向かう磁束をより多く集めることができる。

さらに、前記したようにコイル巻回部を例えば軸方向に延ばした場合は、回転電機全体の体積としては従来のものとあまり変わらないが、軸方向に延ばしたコイル巻回部で囲まれた空間内に減速機を組み込むことができるなどといった最適設計が可能となる。
また、円状に配設される複数のティースの基端部同士がリング状の連結部材で連結されるので、隣り合うティース間で磁束が行き来することが可能となり、安定的な磁路を形成することができる。

請求項１に記載の発明によれば、鋼板を打ち抜いて所定の形状に形成した数種類の鋼板を適宜積層するだけで簡単にティースを製造できるので、その分製造コストや材料費を低減することができる。また、このように複数の鋼板を積層して製造されるティース（コア）は、粉体を焼結することで一体に形成される一般的なコアに比べ、透磁率が高くなるため、モータの高トルク化や小型化を図ることが可能となる。
また、コイル巻回部が径方向延在部から屈曲するように形成されるので、直線状に形成される従来のティースに比べ、回転電機を径方向に大型化することなく、励磁コイルの巻き数を多くすることができる。

ティース全体よりも小さな第１ティースまたは第２ティースを個別に加工すればよいので、ティースの加工が容易となり、低コスト化を実現することができる。
また、第１ティースと第２ティースとの連結部が凹凸部を複数有した形状であるため、回転子の回転時において回転子からの磁力の影響で固定子に反力が加わって振動したとしても、その連結部を確実に固定させた状態で維持させることができる。

そして、固定子のティースの先端面が、回転子の磁界発生手段の固定子との対向面よりも大きな面積となるように形成されているので、磁界発生手段からの磁束を固定子のティースによってより多く集めることができる。
回転子の磁界発生手段から発生して回転子の軸方向へ向かう磁束が、固定子のティース先端に設けられた磁束捕捉用突起で捕捉されるので、磁界発生手段から軸方向へ向かう磁束をより多く集めることができる。

また、コイル巻回部が回転子の軸方向に沿って延在するので、スロットの大きさが略一定となり、占積率を良好な値に維持することができる。
また、円状に配設される複数のティースの基端部同士が連結部材で連結されるので、隣り合うティース間で磁束が行き来することが可能となり、安定的な磁路を形成することができる。

〔第１の実施形態〕
次に、本発明の第１の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。参照する図面において、図１は第１の実施形態に係る電動モータの構造を示す概略斜視図であり、図２は電動モータの内部構造を示す概略断面図である。また、図３は第１ティースを示す斜視図、図４は第１ティースを構成する第１プレートを示す斜視図、図５は第１ティースを構成する第２プレートを示す斜視図である。さらに、図６は第２ティースを示す斜視図（ａ）と、第２ティースを構成する第３プレートを示す斜視図（ｂ）と、第２ティースを構成する第４プレートを示す斜視図（ｃ）であり、図７は第１ティースと第２ティースの関係を示す斜視図である。ここで、概略図である図１および図２では、図３等で詳細に示す部品形状を多少簡略化して示している。

図１および図２に示すように、電動モータ（回転電機）１は、略円筒状に形成される固定子１０と、この固定子１０内に挿入される回転子２０と、この回転子２０と同軸に設けられる減速機３０とを主に備えている。そして、この電動モータ１では、固定子１０から発生する回転磁界によって固定子１０に対して回転子２０が回転し、そのトルクが減速機３０を介して外部に出力されるようになっている。なお、減速機３０としては、サンギヤ、プラネタリギヤ、キャリア等を適宜備える周知の構造のものを採用すればよい。

固定子１０は、複数のティース１１と、これらのティース１１に巻回される励磁コイル１２と、複数のティース１１を連結させる連結部材１３とを主に備えている。
ティース１１は、図２に示すように、回転子２０の径方向に延在する径方向延在部１１Ａと、回転子２０の軸方向に延在するように径方向延在部１１Ａから屈曲するように形成されるコイル巻回部１１Ｂとによって略Ｌ字状に形成されている。そして、このようにコイル巻回部１１Ｂが径方向延在部１１Ａから屈曲形成されることで、減速機３０の周囲にコイル巻回部１１Ｂが配設されるようになっている。さらに、ティース１１は、径方向延在部１１Ａのうち回転子２０に向けて磁界を発生する先端面１１ａを含む部分を第１ティースＴ１とし、残りの部分を第２ティースＴ２として分割された構造となっている。

図３に示すように、複数の第１ティースＴ１は、それぞれ先端面１１ａを内周側に向けた円状に配設されるとともに、その先端面１１ａ近傍が連結されることで第１ティースユニットＴＵとして一体に形成されている。そして、この第１ティースユニットＴＵは、図４および図５に示すように、２種類の鋼板、詳しくは第１プレートＰ１および第２プレートＰ２が積層されることで構成されている。

図４に示すように、第１プレートＰ１は、１つの第１ティースＴ１の一部に相当するティース相当部Ｔ１’が円状に連結されて構成されている。そして、このティース相当部Ｔ１’は、先端面１１ａを含む先端部Ｐ１１と、この先端部Ｐ１１から径方向外側に向かって延在する３本の脚部Ｐ１２と、これらの脚部Ｐ１２のうち外側の２つの脚部Ｐ１２から互いに離れるように延在した後、径方向外側に向かって延在する当接部（位置決め用突起）Ｐ１３とで構成されている。

図５に示すように、第２プレートＰ２は、第１プレートＰ１と同様に、１つの第１ティースＴ１の一部に相当するティース相当部Ｔ１”が円状に連結されて構成されている。そして、このティース相当部Ｔ１”は、先端面１１ａを含む先端部Ｐ２１と、この先端部Ｐ２１から径方向外側に向かって延在する２本の脚部Ｐ２２とで構成されている。なお、２本の脚部Ｐ２２は、第１プレートＰ１の３本の脚部Ｐ１２で形成される溝に一致する位置に形成されるようになっている（図３，４参照）。

そして、前記した第１プレートＰ１を所定枚数積層し、その上から第２プレートＰ２を所定枚数積層することで、図３の拡大図で示すように、第１ティースＴ１の径方向外側の部分が、連結部Ｃ１として櫛型形状（凹凸部を複数有した形状、詳しくは脚部Ｐ１２，Ｐ２２が千鳥状に配設された形状）に形成されるようになっている。

図６（ａ）に示すように、第２ティースＴ２は、径方向延在部１１Ａのうちの第１ティースＴ１を除いた残りの部分となる基部１１Ａ’と、コイル巻回部１１Ｂとを一体に有する略Ｌ字状の構造となっている。そして、この第２ティースＴ２は、図６（ｂ）および（ｃ）に示すように、２種類の鋼板、詳しくは第３プレートＰ３および第４プレートＰ４が積層されることで構成されている。なお、以下の第３プレートＰ３および第４プレートＰ４についての説明においては、便宜上、基部１１Ａ’側を上側とし、コイル巻回部１１Ｂ側を下側として説明することとする。

図６（ｂ）に示すように、第３プレートＰ３は、基部１１Ａ’の一部に相当する基部相当部Ｐ３１と、コイル巻回部１１Ｂの一部に相当する巻回部相当部Ｐ３２とで略Ｌ字状に構成されている。基部相当部Ｐ３１は、その先端部３１ａが幅広に形成されており、この先端部３１ａの先端縁には、上側が下側よりも大きく切り欠かれた形状となる段付きの切欠部３１ｂが形成されている。また、巻回部相当部Ｐ３２には、その上側の適所に第１コイル用突起３２ａが１つ形成されるとともに、その下側の適所に第２コイル用突起３２ｂが２つ形成されている。そして、第１コイル用突起３２ａは、その下縁が基部相当部Ｐ３１の下縁（幅広でない方の下縁）と一致する位置に形成されるとともに、第２コイル用突起３２ｂは、第１コイル用突起３２ａから所定距離離れ、かつ、上下方向において同位置に形成されている。そのため、例えば第１コイル用突起３２ａの下縁と基部相当部Ｐ３１の下縁によって励磁コイル１２の巻き始めの位置が決まるとともに、２つの第２コイル用突起３２ｂの上縁によって励磁コイル１２の巻き終わりの位置が決まり、ひいては励磁コイル１２の巻回範囲が規制されるようになっている。また、第２コイル用突起３２ｂの上側の角部は斜めに面取りされており、これにより、この面取りされた斜面で励磁コイル１２を巻回部相当部Ｐ３２（コイル巻回部１１Ｂ）に誘導できるようにもなっている。なお、励磁コイル１２は高いテンションを加えながら巻いていく必要があることから、コイル巻回部１１Ｂに巻かれた励磁コイル１２は、各コイル用突起３２ａ，３２ｂに対して所定の力を加えることになるため、各コイル用突起３２ａ，３２ｂはその力に対応した強度で形成されるようになっている。

図６（ｃ）に示すように、第４プレートＰ４は、基部１１Ａ’の一部に相当する基部相当部Ｐ４１と、コイル巻回部１１Ｂの一部に相当する巻回部相当部Ｐ４２とで略Ｌ字状に構成されている。基部相当部Ｐ４１は、その先端部４１ａ等が前記した第３プレートＰ３の基部相当部Ｐ３１と略同様の形状に形成されるが、段付きの切欠部４１ｂの段の形状が第３プレートＰ３の切欠部３１ｂとは逆になるように、詳しくは下側が上側よりも大きく切り欠かれるように形成されている点で異なっている。また、巻回部相当部Ｐ４２には、その上側の適所に前記した第３プレートＰ３の第１コイル用突起３２ａと同様のコイル用突起４２ａが形成されるとともに、その下端部の両側縁に連結部材１３に連結される連結爪４２ｂが形成されている。

そして、前記した第４プレートＰ４を２枚１組のセットとして３つ用意し、これらの間に２枚１組の第３プレートＰ３のセットを１つずつ配設することで、図６（ａ）で示すように、基部１１Ａ’の先端が、連結部Ｃ２として櫛型形状（凹凸部を複数有した形状、詳しくは段付きの切欠部３１ｂ，４１ｂの各セットが千鳥状に配設された形状）に形成されるようになっている。また、コイル巻回部１１Ｂには、その片側面に１つの第１コイル用突起３２ａが形成されるとともに、その両側面に２つの第２コイル用突起３２ｂと３つの連結爪４２ｂがそれぞれ対称に形成されるようになっている。

そして、図７に示すように、前記した第１ティースＴ１と第２ティースＴ２は、それらの連結部Ｃ１，Ｃ２が互いに噛み合うことで連結されるようになっている。なお、本実施形態では、第１ティースＴ１を挟み込む第２ティースＴ２の２つの突起Ｔ２１の先端面が第１ティースＴ１の内面（各先端面１１ａ）から突出しないように形成されているが、本発明はこれに限定されず、各突起Ｔ２１の先端面が第１ティースＴ１の内面から突出するように各突起Ｔ２１を形成するようにしてもよい。これによれば、突出した各突起Ｔ２１が、後記する回転子２０のロータコア２３（図１参照）を軸方向において挟み込むことで、ロータコア２３から発生して回転子２０の軸方向へ向かう磁束を捕捉するといった効果を有する磁束捕捉用突起として機能するので、このように構成するのが望ましい。

図１に示すように、連結部材１３は、前記したように第１ティースＴ１に連結させた第２ティースＴ２の基端部同士を連結させるリング状の部材であり、第２ティースＴ２の径方向外側にある連結爪４２ｂと連結する大径のものと、径方向内側にある連結爪４２ｂと連結する小径のものとで構成されている。なお、第２ティースＴ２の基端部と連結部材１３との接続部分に形成される角部は、拡大図で示すように、曲面形状としておくのが望ましい。これによれば、各ティース１１と連結部材１３との間を磁束が流れやすくなるので、安定的な磁路が形成されることとなる。

回転子２０は、回転軸２１に結合されたロータボス２２と、ロータボス２２の外周に固定されたロータコア２３と、このロータコア２３に形成した永久磁石保持孔２３ａに保持された永久磁石（磁界発生手段；１つのみ図示）２４とを主に備えている。そして、各永久磁石２４は、ロータコア２３の周方向にそれぞれ磁極を向け、かつ同極同士が対向するように配設されており、これにより、各永久磁石２４の間に形成される各磁路（磁界発生手段）２３ｂが、Ｎ極の磁界やＳ極の磁界を周方向において交互に固定子１０に向けて発生するようになっている。また、１つの磁路２３ｂの外周面２３ｃは、１つのティース１１の先端面１１ａよりも小さな面積で形成されており、これにより、ティース１１の先端面１１ａが、これに対向する磁路２３ｂの対向面（磁路２３ｂ間の隙間を除いた面であり、２つの磁路２３ｂが１つのティース１１と重なっている場合には、各磁路２３ｂの外周面２３ｃのうちティース１１の先端面１１ａと重なった部分の面をいう。）よりも常に大きな面積となっている。

最後に、固定子１０とモータケース５０との関係について説明する。参照する図面において、図８はモータケースの蓋体を示す斜視図であり、図９は第１ティースと蓋体の関係を示す平面図である。

図８に示すように、モータケース５０は、図示しない有底円筒状の収容部と、図に示す蓋体５１とで主に構成されている。そして、この蓋体５１には、その周方向に沿って複数の凸状部５１ａが所定の隙間を介して形成されており、これにより、図９に示すように、第１ティースＴ１の当接部Ｐ１３が凸状部５１ａと係合するようになっている。そのため、ティース全体（第１ティースＴ１と第２ティースＴ２のユニット）が精度良く軸決めされるようになっている。

以上によれば、第１の実施形態において、次のような効果を得ることができる。
コイル巻回部１１Ｂが径方向延在部１１Ａから屈曲するように形成されるので、直線状に形成される従来のティースに比べ、電動モータ１を径方向に大型化することなく、励磁コイル１２の巻き数を多くすることができる。また、コイル巻回部１１Ｂが回転子２０の軸方向に沿って延在するので、スロットの大きさが略一定となり、占積率を良好な値に維持することができる。

ティース１１の先端面１１ａが、回転子２０の磁路２３ｂの外周面２３ｃ（対向面）よりも大きな面積となるように形成されているので、磁路２３ｂからの磁束をティース１１によってより多く集めることができる。
励磁コイル１２をコイル巻回部１１Ｂに巻き付けていく際の目印等となるコイル用突起３２ａ，３２ｂ，４２ａを設けたので、コイル巻回部１１Ｂに励磁コイル１２をきれいに巻くことができ、占積率を向上させることができる。

円状に配設される複数のティース１１の基端部同士が連結部材１３で連結されるので、隣り合うティース１１間で磁束が行き来することが可能となり、安定的な磁路を形成することができる。
ティース１１を分割して構成することでティース１１全体よりも小さな第１ティースＴ１または第２ティースＴ２を個別に加工するだけでよいので、ティース１１の加工が容易となり、低コスト化を実現することができる。また、第１ティースＴ１を円状に一体に形成したので、各ティース１１をユニットとして扱うことができ、その組立作業も容易にすることができる。

第１ティースＴ１と第２ティースＴ２との連結部Ｃ１，Ｃ２が櫛型形状であるため、回転子２０の回転時において回転子２０からの磁力の影響で固定子１０に反力が加わって振動したとしても、その連結部Ｃ１，Ｃ２を確実に固定させた状態で維持させることができる。
第１ティースＴ１に、モータケース５０（蓋体５１）の凸状部５１ａと係合する当接部Ｐ１３が設けられるので、モータケース５０に対するティース全体（第１ティースＴ１と第２ティースＴ２のユニット）の軸決め精度を向上させることができる。

鋼板を打ち抜いて所定の形状に形成した数種類のプレートＰ１〜Ｐ４を適宜積層するだけで簡単にティース１１を製造できるので、その分製造コストや材料費を低減することができる。また、このように複数のプレートＰ１〜Ｐ４を積層して製造されるコア（第１ティースＴ１と第２ティースＴ２のユニット）は、粉体を焼結することで一体に形成される一般的なコアに比べ、透磁率が高くなるため、モータの高トルク化や小型化を図ることが可能となる。
径方向延在部１１Ａから屈曲形成されるコイル巻回部１１Ｂに囲まれた空間内に減速機３０が収容される構造となるため、電動モータ１の径方向への大型化を抑制するために形成された空間を有効活用することができる。

〔第２の実施形態〕
以下に、本発明の第２の実施形態について説明する。参照する図面において、図１０は第２の実施形態に係る中空モータの構造を示す斜視図であり、図１１は第１ティースを示す斜視図である。また、図１２は第１ティースを構成する第１プレートを示す斜視図、図１３は第１ティースを構成する第２プレートを示す斜視図である。さらに、図１４は第２ティースを示す斜視図（ａ）と、第２ティースを構成する第３プレートを示す斜視図（ｂ）と、第２ティースを構成する第４プレートを示す斜視図（ｃ）であり、図１５は連結部材の構造を示す斜視図である。

図１０に示すように、中空モータ（回転電機）６０は、その端面が段付き形状となるように形成されるリング状の固定子６１と、この固定子６１に対して回転する回転子６２とを主に備えている。ここで、回転子６２は、その内周側に複数の永久磁石６２ａを有しており、径方向内側に向かって磁界を発生するように構成されている。

固定子６１は、回転子６２の内側に配置される複数の第１ティース６３と、第１ティース６３を内側から支持する略Ｊ字状の第２ティース６４と、第２ティース６４の基端部を支持する連結部材６５とを備えて構成されている。

図１１に示すように、複数の第１ティース６３は、それぞれ先端面６３ａを外側に向けた円状に配設されるとともに、その先端面６３ａ近傍が連結されることで第１ティースユニットＴＵ’として一体に形成されている。そして、この第１ティースユニットＴＵ’は、図１２および図１３に示すように、２種類の鋼板、詳しくは第１プレート６３Ａおよび第２プレート６３Ｂが積層されることで構成されている。

図１２に示すように、第１プレート６３Ａは、１つの第１ティース６３の一部に相当するティース相当部６３’が円状に連結されて構成されている。そして、このティース相当部６３’は、先端面６３ａを含む先端部６３ｂと、この先端部６３ｂから径方向内側に向かって延在する３本の脚部６３ｃと、これらの脚部６３ｃのうち外側の２つの脚部６３ｃから互いに離れるように延在した後、径方向内側に向かって延在する延在部６３ｄとで構成されている。

図１３に示すように、第２プレート６３Ｂは、第１プレート６３Ａと同様に、１つの第１ティース６３の一部に相当するティース相当部６３”が円状に連結されて構成されている。そして、このティース相当部６３”は、先端面６３ａを含む先端部６３ｅと、この先端部６３ｅから径方向内側に向かって延在する２本の脚部６３ｆとで構成されている。なお、２本の脚部６３ｆは、第１プレート６３Ａの３本の脚部６３ｃで形成される溝に一致する位置に形成されるようになっている（図１１，１２参照）。

そして、前記した第１プレート６３Ａを所定枚数積層し、その上から第２プレート６３Ｂを所定枚数積層することで、図１１に示すように、第１ティース６３の径方向内側の部分が、連結部Ｃ３として櫛型形状（凹凸部を複数有した形状、詳しくは脚部６３ｃ，６３ｆが千鳥状に配設された形状）に形成されるようになっている。

図１４（ａ）に示すように、第２ティース６４は、第１ティース６３と連結することで回転子６２の径方向に延在する基部（径方向延在部）６４ａと、基部６４ａから回転子６２の軸方向に延在するアーム部６４ｂと、アーム部６４ｂから径方向外側に延在するコイル巻回部６４ｃとで略Ｊ字状に構成されている。ここで、コイル巻回部６４ｃは、径方向延在部の長さ（基部６４ａと第１ティース６３を足した長さ）よりも長く形成されるようになっており、これにより励磁コイル１２の巻き数の増加を図ることが可能となっている。ちなみに、従来の直線状のティースでは、中空モータの中空部分の径を維持しつつ、コイル巻き数を増やすには、ティースを径方向外側に伸ばさざるを得ず、中空モータが径方向に大型化してしまうが、本実施形態の中空モータ６０では、第２ティース６４が略Ｊ字状に屈曲形成されているので、径方向に大型化するという問題が解消されている。そして、この第２ティース６４は、図１４（ｂ）および（ｃ）に示すように、２種類の鋼板、詳しくは第３プレート６４Ａおよび第４プレート６４Ｂが積層されることで構成されている。

図１４（ｂ）に示すように、第３プレート６４Ａは、基部６４ａの一部に相当する基部相当部６４ａ’と、アーム部６４ｂの一部に相当するアーム部相当部６４ｂ’と、コイル巻回部６４ｃの一部に相当する巻回部相当部６４ｃ’とで略Ｊ字状に構成されている。基部相当部６４ａ’は、その先端が、巻回部相当部６４ｃ’側に向かうにつれてアーム部相当部６４ｂ’に近づく階段状の段差部６４ｄとして形成されるとともに、この段差部６４ｄの外側（巻回部相当部６４ｃ’の反対側）には、第１ティース６３を挟み込む爪部６４ｅが形成されている。また、巻回部相当部６４ｃ’には、その基端部に連結部材６５と連結するための切欠部６４ｆと脚部６４ｇが形成されている。

図１４（ｃ）に示すように、第４プレート６４Ｂは、基部６４ａの一部に相当する基部相当部６４ａ”と、アーム部６４ｂの一部に相当するアーム部相当部６４ｂ”と、コイル巻回部６４ｃの一部に相当する巻回部相当部６４ｃ”とで略Ｊ字状に構成されている。基部相当部６４ａ”は、その先端が、巻回部相当部６４ｃ”から離れるにつれてアーム部相当部６４ｂ”に近づく階段状の段差部６４ｄ’として形成されるとともに、この段差部６４ｄ’の内側（巻回部相当部６４ｃ”側）には、第１ティース６３を挟み込む爪部６４ｅ’が形成されている。また、巻回部相当部６４ｃ”には、その基端部に連結部材６５と連結するための切欠部６４ｆ’と脚部６４ｇ’が形成されている。

そして、前記した第３プレート６４Ａの４枚１組のセットを、第４プレート６４Ｂの４枚１組の２つのセットで挟み込み、これらをさらに第３プレート６４Ａの２枚１組の２つのセットで挟み込むことで、図１４（ａ）で示すように、基部６４ａの先端が、連結部Ｃ４として櫛型形状（凹凸部を複数有した形状、詳しくは段差部６４ｄ，６４ｄ’の各セットが千鳥状に配設された形状）に形成されるようになっている。また、この連結部Ｃ４の両側には、爪部６４ｅ，６４ｅ’の各セットが千鳥状に配設されるようになっている。

そして、図１０に示すように、前記した第１ティース６３と第２ティース６４は、それらの連結部Ｃ３，Ｃ４が互いに噛み合うことで連結されるようになっている。

図１５に示すように、連結部材６５は、リング状に形成された部品であり、その内周面に、第２ティース６４の基端部を取り付けるための第２ティース取付部６５ａが周方向に所定の間隔を空けて複数形成されている。具体的に、この連結部材６５は、第２ティース６４の基端部の脚部６４ｇ，６４ｇ’を積層方向に挟み込む凹部６５ｂを有した第５プレート６５Ａと、第２ティース６４の基端部の切欠部６４ｆ，６４ｆ’に係合しつつ、その積層方向における両側を挟み込むために、前記凹部６５ｂよりも径方向内側に突出するように形成される凹部６５ｃを有した第６プレート６５Ｂとを積層することで構成されている。

以上によれば、第２の実施形態において、次のような効果を得ることができる。
従来の直線状のティースでは、中空モータの中空部分の径を維持しつつ、コイル巻き数を増やすには、ティースを径方向外側に伸ばさざるを得ず、中空モータが径方向に大型化してしまうが、本実施形態の中空モータ６０では、第２ティース６４が略Ｊ字状に屈曲形成されているので、径方向に大型化することなく、コイル巻き数を増やすことができる。

なお、本発明は、前記した２つの実施形態に限定されることなく、様々な形態で実施される。
前記各実施形態では、コイル巻回部を、径方向に延びる径方向延在部から略９０°または略１８０°に折り曲げるように形成したが、本発明はこれに限定されず、屈曲形成することでコイル巻き数を増やすことができ、かつ電動モータ（回転電機）の径方向への大型化を抑制できれば、どのような角度で折り曲げてもよい。

前記各実施形態では、回転電機として電動モータや中空モータを採用したが、本発明はこれに限定されず、例えば発電機やソレノイドであってもよい。
前記各実施形態では、固定子に本発明を適用したが、本発明はこれに限定されず、回転子が複数のティースを有する構造であれば回転子に本発明を適用してもよい。

前記各実施形態では、複数の鋼板を積層することでティースを製造したが、本発明はこれに限定されず、例えば鋳造によりティースを一体成形してもよい。
前記各実施形態では、第１ティースと第２ティースとの連結部を櫛型形状としたが、本発明はこれに限定されず、例えばコ字形状としてもよい。

前記各実施形態では、ティースを分割構造としたが、本発明はこれに限定されず、一体に形成するようにしてもよい。また、例えば第１の実施形態では、径方向延在部１１Ａのうち先端部分のみを第１ティースＴ１として分割したが、本発明はこれに限定されず、径方向延在部１１Ａ全体を第１ティースとして分割してもよい。さらに、ティースや永久磁石の数は、前記各実施形態に限定されることなく、任意に設定可能である。

第１の実施形態に係る電動モータの構造を示す概略斜視図である。 電動モータの内部構造を示す概略断面図である。 第１ティースを示す斜視図である。 第１ティースを構成する第１プレートを示す斜視図である。 第１ティースを構成する第２プレートを示す斜視図である。 第２ティースを示す斜視図（ａ）と、第２ティースを構成する第３プレートを示す斜視図（ｂ）と、第２ティースを構成する第４プレートを示す斜視図（ｃ）である。 第１ティースと第２ティースの関係を示す斜視図である。 モータケースの蓋体を示す斜視図である。 第１ティースと蓋体の関係を示す平面図である。 第２の実施形態に係る中空モータの構造を示す斜視図である。 第１ティースを示す斜視図である。 第１ティースを構成する第１プレートを示す斜視図である。 第１ティースを構成する第２プレートを示す斜視図である。 第２ティースを示す斜視図（ａ）と、第２ティースを構成する第３プレートを示す斜視図（ｂ）と、第２ティースを構成する第４プレートを示す斜視図（ｃ）である。 連結部材の構造を示す斜視図である。

符号の説明

１ 電動モータ（回転電機）
１０ 固定子
１１ ティース
１１Ａ 径方向延在部
１１Ｂ コイル巻回部
１１ａ 先端面
１２ 励磁コイル
１３ 連結部材
Ｔ１ 第１ティース
Ｔ２ 第２ティース
Ｃ１，Ｃ２ 連結部
Ｐ１３ 当接部（位置決め用突起）
Ｔ２１ 突起
３２ａ 第１コイル用突起
３２ｂ 第２コイル用突起
４２ａ コイル用突起
２０ 回転子
２３ｂ 磁路（磁界発生手段）
２３ｃ 外周面（対向面）
２４ 永久磁石（磁界発生手段）
３０ 減速機
５０ モータケース
５１ 蓋体
５１ａ 凸状部

Claims (1)

1. 固定子に対して回転する回転子を備え、
   前記固定子および前記回転子の少なくとも一方が、励磁コイルの巻回されたティースを複数有する回転電機であって、
   前記ティースは、
   複数の鋼板を積層してなり、
   先端面から前記固定子および前記回転子の他方に向けて磁界を発生し、かつ前記回転子の径方向に延在する径方向延在部と、
   前記径方向延在部から屈曲するように形成され、前記回転子の軸方向に延在するコイル巻回部とを備え、
   前記径方向延在部の少なくとも先端面を含む第１ティースと、前記コイル巻回部を含む第２ティースとに分割されるとともに、これらが互いに連結自在に構成され、
   前記第１ティースと前記第２ティースとの連結部は、互いに噛み合う凹凸部を複数有した形状であり、
   少なくとも前記固定子に、前記ティースが複数備えられるとともに、
   前記回転子は、前記固定子へ向けて磁界を発生させる磁界発生手段を備え、
   前記ティースの先端側に、前記回転子の磁界発生手段から発生して前記回転子の軸方向へ向かう磁束を捕捉する磁束捕捉用突起を備え、
   複数の前記コイル巻回部で囲まれた空間内には、前記回転子が存在せず、
   円状に配設された前記複数のティースの基端部同士を連結するリング状の連結部材が設けられていることを特徴とする回転電機。

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