JP2021151156A - Rotary electric machine - Google Patents

Abstract

To provide a rotary electric machine and the like capable of increasing the wire space factor of the coil wound around the teeth even when magnets are placed in the teeth of the stator.SOLUTION: A rotary electric machine 1 includes: a stator 100 that has multiple teeth 11; and a rotor 200 facing a stator 10. The stator 100 has a coil 20 wound around each of multiple teeth 11 and magnets 30 each of which is positioned in a slot opening 101 between two adjacent teeth 11. Each of the multiple teeth 11 is positioned at the tip side of the teeth 11 relative to the coil holding portion holding the coil 20 and has a magnet holding part for holding the magnet 30. The maximum width of the portion of the teeth 11 located at the tip side of the teeth 11 relative to the coil holding portion is less than or equal to the maximum width of the coil holding portion.SELECTED DRAWING: Figure 2A

Description

本開示は、回転電機に関する。 The present disclosure relates to a rotary electric machine.

モータ等の回転電機は、家電製品をはじめとして自動車及びロボット等の様々な製品に用いられている。回転電機として、磁気ギアードモータが知られている。 Rotating electric machines such as motors are used in various products such as automobiles and robots, including home appliances. A magnetic geared motor is known as a rotary electric machine.

磁気ギアードモータは、高調波磁束を用いた磁気減速機機構（磁気ギア）が内蔵された回転電機であり、高速ロータ、低速ロータ及びステータを有する（例えば、特許文献１）。磁気ギアードモータでは、ステータのコイルの起磁力で高速ロータを回転させることで、出力軸を有する低速ロータを所定のギア比にしたがって回転させることができる。 The magnetic geared motor is a rotary electric machine having a built-in magnetic speed reducer mechanism (magnetic gear) using harmonic magnetic flux, and has a high-speed rotor, a low-speed rotor, and a stator (for example, Patent Document 1). In a magnetic geared motor, a low-speed rotor having an output shaft can be rotated according to a predetermined gear ratio by rotating the high-speed rotor by the magnetomotive force of the coil of the stator.

特開２０１３−１０６４０１号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-106401

磁気ギアードモータ等の回転電機におけるステータは、例えば、複数のティースが設けられたステータコアと、複数のティースの各々に巻回されたコイルとを備える。このようなステータに対して、さらにティースに磁石を配置する場合がある。 A stator in a rotary electric machine such as a magnetic geared motor includes, for example, a stator core provided with a plurality of teeth and a coil wound around each of the plurality of teeth. A magnet may be further arranged on the teeth with respect to such a stator.

この場合、ティースに磁石を固定するために、各ティースにはステータの周方向に突出する凸部を設けることになる。このような凸部を有するティースにコイルを巻回する場合は、インサート巻きによってコイルをティースに巻回することになる。このため、コイルを高密度に巻回することができなくなり、コイルの線占積率が低くなる。この結果、回転電機の性能が低下する。 In this case, in order to fix the magnet to the teeth, each tooth is provided with a convex portion protruding in the circumferential direction of the stator. When winding the coil around a tooth having such a convex portion, the coil is wound around the tooth by insert winding. Therefore, the coil cannot be wound at a high density, and the line space factor of the coil becomes low. As a result, the performance of the rotary electric machine deteriorates.

そこで、ステータコアをティースごとに複数に分割した分割コアを用いることで、コイルの線占積率を高くすることが考えられる。つまり、分割コアのティースに予めコイルを高密度に巻回しておいて、高密度にコイルが巻回された分割コアを連結してステータを組み立てることで、コイルの線占積率を高くすることが考えられる。 Therefore, it is conceivable to increase the line space factor of the coil by using a divided core in which the stator core is divided into a plurality of pieces for each tooth. That is, the wire space factor of the coil is increased by winding the coil at a high density in advance around the teeth of the split core and connecting the split cores around which the coil is wound at a high density to assemble the stator. Can be considered.

しかしながら、分割コアを用いた場合は、複数の分割コアを精度よく組み合わせることが難しく、結局、回転電機としての性能が低下してしまう。しかも、分割コアを用いた場合はティースに磁石を保持させることが難しく、磁石を有するステータに対して分割コアを採用することは難しい。 However, when a split core is used, it is difficult to accurately combine a plurality of split cores, and eventually the performance as a rotary electric machine deteriorates. Moreover, when the split core is used, it is difficult for the teeth to hold the magnet, and it is difficult to adopt the split core for the stator having the magnet.

本開示は、このような課題を解決するためになされたものであり、ステータのティースに磁石を配置する場合であっても、ティースに巻回されたコイルの線占積率を高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。 The present disclosure has been made to solve such a problem, and even when a magnet is arranged on the teeth of the stator, it is possible to increase the line space factor of the coil wound around the teeth. The purpose is to provide a rotating electric machine that can be used.

上記目的を達成するために、本開示に係る回転電機の一態様は、複数のティースを有するステータと、前記ステータに対向するロータと、を備え、前記ステータは、前記複数のティースの各々に巻回されたコイルと、隣り合う２つの前記ティースの間のスロット開口部に位置する磁石と、を有し、前記複数のティースの各々は、前記コイルを保持するコイル保持部よりも当該ティースの先端側に位置し、且つ、前記磁石を保持する磁石保持部を有し、前記ティースにおける前記コイル保持部より前記ティースの先端側に位置する部分の最大幅は、前記コイル保持部の最大幅以下である。 In order to achieve the above object, one aspect of the rotary electric machine according to the present disclosure includes a stator having a plurality of teeth and a rotor facing the stator, and the stator is wound around each of the plurality of teeth. It has a turned coil and a magnet located in a slot opening between two adjacent teeth, and each of the plurality of teeth has a tip of the tooth rather than a coil holding portion that holds the coil. The maximum width of the portion of the tooth that is located on the side and has a magnet holding portion that holds the magnet and is located on the tip end side of the coil from the coil holding portion is equal to or less than the maximum width of the coil holding portion. be.

本開示によれば、ステータのティースに磁石が配置されているにもかかわらず、ティースに巻回されたコイルの線占積率を高くすることができる。 According to the present disclosure, the line space factor of the coil wound around the teeth can be increased even though the magnet is arranged on the teeth of the stator.

実施の形態に係る回転電機の断面図である。It is sectional drawing of the rotary electric machine which concerns on embodiment. 実施の形態に係る回転電機におけるステータの部分拡大図である。It is a partially enlarged view of the stator in the rotary electric machine which concerns on embodiment. 実施の形態に係る回転電機のステータにおいて、ステータコアとコイルと絶縁枠との構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the stator core, the coil, and the insulating frame in the stator of the rotary electric machine which concerns on embodiment. 比較例の回転電機におけるステータの部分拡大図である。It is a partially enlarged view of the stator in the rotary electric machine of the comparative example. 比較例のステータにおけるステータコアとコイルと絶縁枠との構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the stator core, the coil, and the insulation frame in the stator of the comparative example. 実施の形態に係る回転電機において、コイルが巻回された絶縁枠をティースに挿入する様子を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a mode in which the insulating frame around which a coil is wound is inserted into a tooth in the rotary electric machine which concerns on embodiment. 変形例１に係る回転電機のステータにおいて、ステータコアとコイルと絶縁枠との構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the stator core, the coil, and the insulating frame in the stator of the rotary electric machine which concerns on modification 1. FIG. 変形例２に係る回転電機のステータにおいて、ステータコアとコイルと絶縁枠との構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the stator core, the coil, and the insulating frame in the stator of the rotary electric machine which concerns on modification 2. FIG.

以下、本開示の実施の形態について説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本開示の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態等は、一例であって本開示を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本開示の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described. It should be noted that all of the embodiments described below show a specific example of the present disclosure. Therefore, the numerical values, the components, the arrangement positions of the components, the connection form, and the like shown in the following embodiments are examples and are not intended to limit the present disclosure. Therefore, among the components in the following embodiments, the components not described in the independent claims indicating the highest level concept of the present disclosure will be described as arbitrary components.

また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。なお、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。 Further, each figure is a schematic view and is not necessarily exactly illustrated. In each figure, substantially the same configuration is designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted or simplified.

（実施の形態）
まず、実施の形態に係る回転電機１の構成について、図１を用いて説明する。図１は、実施の形態に係る回転電機１の断面図である。図１は、回転軸３００の軸心と直交する平面で切断したときの断面を示している。 (Embodiment)
First, the configuration of the rotary electric machine 1 according to the embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view of the rotary electric machine 1 according to the embodiment. FIG. 1 shows a cross section when cut in a plane orthogonal to the axis of the rotation axis 300.

図１に示すように、回転電機１は、モータであり、ステータ１００と、ステータ１００に対向するロータ２００とを備える。 As shown in FIG. 1, the rotary electric machine 1 is a motor and includes a stator 100 and a rotor 200 facing the stator 100.

本実施の形態における回転電機１は、磁気ギアードモータであり、ロータ２００は、ステータ１００の起磁力により回転する第１ロータ２１０と、第１ロータ２１０とは異なる速度で回転する第２ロータ２２０とを有する。具体的には、第１ロータ２１０は、第２ロータ２２０よりも高速で回転する高速ロータであり、第２ロータ２２０は、第１ロータ２１０よりも低速で回転する低速ロータである。 The rotary electric machine 1 in the present embodiment is a magnetic geared motor, and the rotor 200 includes a first rotor 210 that rotates by the magnetomotive force of the stator 100 and a second rotor 220 that rotates at a speed different from that of the first rotor 210. Has. Specifically, the first rotor 210 is a high-speed rotor that rotates at a higher speed than the second rotor 220, and the second rotor 220 is a low-speed rotor that rotates at a lower speed than the first rotor 210.

なお、ロータ２００の中心には、回転軸３００が配置されている。具体的には、回転軸３００は、第１ロータ２１０の中心に固定されている。回転軸３００は、ロータ２００が回転する際の中心となるシャフトである。一例として、回転軸３００は、金属棒である。 A rotation shaft 300 is arranged at the center of the rotor 200. Specifically, the rotating shaft 300 is fixed to the center of the first rotor 210. The rotation shaft 300 is a shaft that serves as a center when the rotor 200 rotates. As an example, the rotating shaft 300 is a metal rod.

ステータ１００は、第１ロータ２１０及び第２ロータ２２０の各々と対向している。本実施の形態において、ステータ１００と第２ロータ２２０と第１ロータ２１０とは、この順で径方向外側から径方向内側に向かって配置されている。したがって、ステータ１００は、第２ロータ２２０とは直接対向しており、第１ロータ２１０とは第２ロータ２２０を介して対向している。なお、ステータ１００と第２ロータ２２０と第１ロータ２１０とは、互いに微小なエアギャップを介して同軸で配置されている。 The stator 100 faces each of the first rotor 210 and the second rotor 220. In the present embodiment, the stator 100, the second rotor 220, and the first rotor 210 are arranged in this order from the outer side in the radial direction to the inner side in the radial direction. Therefore, the stator 100 directly faces the second rotor 220 and faces the first rotor 210 via the second rotor 220. The stator 100, the second rotor 220, and the first rotor 210 are coaxially arranged with each other via a minute air gap.

ステータ１００は、ロータ２００に作用する起磁力を発生させる。本実施の形態において、ステータ１００は、第１ロータ２１０に作用する起磁力を発生させる。ステータ１００は、ロータ２００とともに磁気回路を構成している。ステータ１００は、ロータ２００に対面するエアギャップ面にＮ極とＳ極とが周方向に交互に表れるように構成されている。なお、ステータ１００の詳細な構造については、後述する。 The stator 100 generates a magnetomotive force acting on the rotor 200. In the present embodiment, the stator 100 generates a magnetomotive force acting on the first rotor 210. The stator 100 and the rotor 200 form a magnetic circuit. The stator 100 is configured such that N poles and S poles appear alternately in the circumferential direction on the air gap surface facing the rotor 200. The detailed structure of the stator 100 will be described later.

ロータ２００における第１ロータ２１０は、周方向に配置された複数の磁極対２１１を有する。また、第１ロータ２１０は、磁性材料によって構成された円筒状のロータコア２１２を有しており、複数の磁極対２１１は、ロータコア２１２に設けられている。ロータコア２１２は、例えば複数枚の電磁鋼板を積層することで構成されている。 The first rotor 210 in the rotor 200 has a plurality of magnetic pole pairs 211 arranged in the circumferential direction. Further, the first rotor 210 has a cylindrical rotor core 212 made of a magnetic material, and a plurality of magnetic pole pairs 211 are provided on the rotor core 212. The rotor core 212 is configured by, for example, laminating a plurality of electromagnetic steel sheets.

複数の磁極対２１１の各々は、ロータコア２１２の周方向に沿ってＮ極とＳ極とが交互に均等に存在するように構成された永久磁石である。複数の磁極対２１１（永久磁石）は、ロータコア２１２の外周面全体を覆うように周方向に連続して配置されている。また、複数の磁極対２１１は、第１ロータ２１０の中心軸を中心として放射状に配置されている。 Each of the plurality of magnetic pole pairs 211 is a permanent magnet configured so that N poles and S poles are alternately and evenly present along the circumferential direction of the rotor core 212. The plurality of magnetic pole pairs 211 (permanent magnets) are continuously arranged in the circumferential direction so as to cover the entire outer peripheral surface of the rotor core 212. Further, the plurality of magnetic pole pairs 211 are arranged radially around the central axis of the first rotor 210.

複数の磁極対２１１は、第２ロータ２２０に対向している。したがって、磁極対２１１を構成する永久磁石の表面は、エアギャップ面になっている。なお、本実施の形態において、複数の磁極対２１１の極対数は５である。したがって、第１ロータ２１０の極数は、１０である。 The plurality of magnetic pole pairs 211 face the second rotor 220. Therefore, the surface of the permanent magnets forming the magnetic pole pair 211 is an air gap surface. In this embodiment, the number of pole pairs of the plurality of magnetic pole pairs 211 is 5. Therefore, the number of poles of the first rotor 210 is 10.

また、ロータ２００における第２ロータ２２０は、周方向に配置された複数の磁極片２２１（ポールピース）を有する。複数の磁極片２２１は、磁性材料によって構成された磁束集中手段である。また、第２ロータ２２０は、非磁性材料によって構成された円環状のホルダ２２２を有しており、複数の磁極片２２１は、ホルダ２２２に保持されている。複数の磁極片２２１は、ホルダ２２２の周方向に沿って等間隔で配置されている。また、複数の磁極片２２１は、第２ロータ２２０の中心軸を中心として放射状に配置されている。本実施の形態において、第２ロータ２２０は、４１個の磁極片２２１を有する。したがって、第２ロータ２２０の極対数は、４１である。 Further, the second rotor 220 in the rotor 200 has a plurality of magnetic pole pieces 221 (pole pieces) arranged in the circumferential direction. The plurality of magnetic pole pieces 221 are magnetic flux concentrating means composed of a magnetic material. Further, the second rotor 220 has an annular holder 222 made of a non-magnetic material, and a plurality of magnetic pole pieces 221 are held by the holder 222. The plurality of magnetic pole pieces 221 are arranged at equal intervals along the circumferential direction of the holder 222. Further, the plurality of magnetic pole pieces 221 are arranged radially around the central axis of the second rotor 220. In the present embodiment, the second rotor 220 has 41 magnetic pole pieces 221. Therefore, the number of pole pairs of the second rotor 220 is 41.

複数の磁極片２２１は、第１ロータ２１０の磁極対２１１と対向している。また、複数の磁極片２２１は、ステータ１００のティース１１及び複数の磁石３０と対向している。複数の磁極片２２１の表面は、エアギャップ面になっている。具体的には、各磁極片２２１において、第１ロータ２１０側の面とステータ１００側の面とは、エアギャップ面になっている。 The plurality of magnetic pole pieces 221 face the magnetic pole pair 211 of the first rotor 210. Further, the plurality of magnetic pole pieces 221 face the teeth 11 of the stator 100 and the plurality of magnets 30. The surface of the plurality of magnetic pole pieces 221 is an air gap surface. Specifically, in each magnetic pole piece 221 the surface on the first rotor 210 side and the surface on the stator 100 side are air gap surfaces.

なお、第２ロータ２２０は、複数の磁極片２２１の各々がステータ１００に向かって突出するように構成された歯車状の磁性体であってもよい。この場合、歯車状の電磁鋼板を積層することで、第２ロータ２２０を作製することができる。 The second rotor 220 may be a gear-shaped magnetic body configured such that each of the plurality of magnetic pole pieces 221 protrudes toward the stator 100. In this case, the second rotor 220 can be manufactured by laminating gear-shaped electromagnetic steel sheets.

次に、ステータ１００の詳細な構造について、図１を参照しつつ、図２Ａ及び図２Ｂを用いて説明する。図２Ａは、実施の形態に係る回転電機１におけるステータ１００の部分拡大図であり、図１の破線で囲まれる領域IIAを拡大した図である。図２Ｂは、同ステータ１００におけるステータコア１０とコイル２０と絶縁枠４０との構成を示す図である。 Next, the detailed structure of the stator 100 will be described with reference to FIGS. 1A and 2B. FIG. 2A is a partially enlarged view of the stator 100 in the rotary electric machine 1 according to the embodiment, and is an enlarged view of the region IIA surrounded by the broken line in FIG. FIG. 2B is a diagram showing a configuration of the stator core 10, the coil 20, and the insulating frame 40 in the stator 100.

図１に示すように、ステータ１００は、電機子であり、複数のティース１１及びヨーク１２を有するステータコア１０と、複数のティース１１の各々に巻回されたコイル２０とを有する。ステータ１００は、さらに、ステータコア１０のティース１１に保持された磁石３０と、ステータコア１０のティース１１に装着された絶縁枠４０とを有する。 As shown in FIG. 1, the stator 100 is an armature and has a stator core 10 having a plurality of teeth 11 and yokes 12, and a coil 20 wound around each of the plurality of teeth 11. The stator 100 further has a magnet 30 held by the teeth 11 of the stator core 10 and an insulating frame 40 mounted on the teeth 11 of the stator core 10.

ステータコア１０は、複数の鋼板が回転軸３００の軸心の方向に積層された積層体である。ステータコア１０を構成する鋼板は、例えば打ち抜き電磁鋼板である。本実施の形態において、ステータコア１０は、回転軸３００の軸心を中心とする円の周方向に分割されていない。つまり、ステータコア１０は、複数の分割コアによって構成されていない。なお、ステータコア１０は、複数の鋼板の積層体に限るものではなく、磁性材料によって構成されたバルク体であってもよい。 The stator core 10 is a laminated body in which a plurality of steel plates are laminated in the direction of the axis of the rotating shaft 300. The steel plate constituting the stator core 10 is, for example, a punched electrical steel plate. In the present embodiment, the stator core 10 is not divided in the circumferential direction of the circle centered on the axis of the rotating shaft 300. That is, the stator core 10 is not composed of a plurality of divided cores. The stator core 10 is not limited to a laminated body of a plurality of steel plates, and may be a bulk body made of a magnetic material.

ステータコア１０に設けられた複数のティース１１は、回転軸３００の軸心を中心とする円の周方向に沿って等間隔に配置されている。つまり、複数のティース１１は、ステータ１００の中心軸（つまり、回転軸３００）を中心として放射状に設けられている。本実施の形態において、ステータコア１０には、２４個のティース１１が設けられている。 The plurality of teeth 11 provided on the stator core 10 are arranged at equal intervals along the circumferential direction of a circle centered on the axis of the rotating shaft 300. That is, the plurality of teeth 11 are provided radially around the central axis (that is, the rotation axis 300) of the stator 100. In the present embodiment, the stator core 10 is provided with 24 teeth 11.

複数のティース１１は、ロータ２００と対向している。本実施の形態において、複数のティース１１の各々は、第２ロータ２２０の複数の磁極片２２１と対向している。また、複数のティース１１は、ヨーク１２の内側に形成されている。具体的には、複数のティース１１は、円環状のヨーク１２から径方向内側に突出するように延在している。ヨーク１２は、複数のティース１１の外側に形成されたバックヨークである。ヨーク１２は、回転軸３００の軸心を中心とする円の周方向に沿って円環状に形成されている。ティース１１とヨーク１２とは、ステータコア１０として一体に構成されている。つまり、ステータコア１０を構成する鋼板は、ティース１１に対応する部分とヨーク１２に対応する部分とによって構成されている。 The plurality of teeth 11 face the rotor 200. In the present embodiment, each of the plurality of teeth 11 faces the plurality of magnetic pole pieces 221 of the second rotor 220. Further, the plurality of teeth 11 are formed inside the yoke 12. Specifically, the plurality of teeth 11 extend radially inward from the annular yoke 12. The yoke 12 is a back yoke formed on the outside of the plurality of teeth 11. The yoke 12 is formed in an annular shape along the circumferential direction of a circle centered on the axis of the rotation shaft 300. The teeth 11 and the yoke 12 are integrally formed as a stator core 10. That is, the steel plate constituting the stator core 10 is composed of a portion corresponding to the teeth 11 and a portion corresponding to the yoke 12.

各ティース１１は、磁極ティースであり、ティース１１に巻回されたコイル２０に通電されることで磁力を発生させる電磁石である。コイル２０は、ステータ１００の電機子巻線である巻線コイルであり、電流が流れることで第１ロータ２１０に作用する磁力を発生するように巻き回されている。本実施の形態において、コイル２０は、複数のティース１１の各々に巻回された集中巻コイルである。また、コイル２０は、３相同期モータとして第１ロータ２１０を回転できるように３相巻線となっている。なお、コイル２０を構成する電線は、例えば絶縁被覆線であり、芯線となる銅等の導電材料からなる導電線と、この導電線を被膜する絶縁膜とを有する。 Each tooth 11 is a magnetic pole tooth, and is an electromagnet that generates a magnetic force by energizing a coil 20 wound around the tooth 11. The coil 20 is a winding coil which is an armature winding of the stator 100, and is wound so as to generate a magnetic force acting on the first rotor 210 when an electric current flows. In the present embodiment, the coil 20 is a centralized winding coil wound around each of the plurality of teeth 11. Further, the coil 20 has a three-phase winding so that the first rotor 210 can be rotated as a three-phase synchronous motor. The electric wire constituting the coil 20 is, for example, an insulating coated wire, and has a conductive wire made of a conductive material such as copper as a core wire and an insulating film for coating the conductive wire.

隣り合う２つのティース１１の間には、スロット開口部１０１が存在している。したがって、ステータ１００には、複数のスロット開口部１０１が存在している。具体的には、スロット開口部１０１は、隣り合う２つのティース１１の先端同士の間に存在する隙間である。本実施の形態では、ステータ１００には２４個のティース１１が設けられているので、スロット開口部１０１の数は、２４である。 A slot opening 101 exists between two adjacent teeth 11. Therefore, the stator 100 has a plurality of slot openings 101. Specifically, the slot opening 101 is a gap existing between the tips of two adjacent teeth 11. In the present embodiment, since the stator 100 is provided with 24 teeth 11, the number of slot openings 101 is 24.

各スロット開口部１０１には、ステータ磁石として磁石３０が配置されている。したがって、ステータ１００には、複数の磁石３０が配置されている。各スロット開口部１０１において、磁石３０は、スロット開口部１０１を塞ぐように隣り合う２つのティース１１に跨って配置されている。 A magnet 30 is arranged as a stator magnet in each slot opening 101. Therefore, a plurality of magnets 30 are arranged on the stator 100. In each slot opening 101, the magnet 30 is arranged so as to straddle two adjacent teeth 11 so as to close the slot opening 101.

本実施の形態において、磁石３０は、所定の磁極方向で着磁された永久磁石である。本実施の形態では、磁極方向がステータ１００の径方向となるように着磁されている。磁石３０は、例えば、略直方体の焼結マグネットである。したがって、回転軸３００の軸心の方向から見たときに、磁石３０は、４辺を有する略矩形である。なお、磁石３０は、厳密な直方体である場合に限らず、角が丸みを帯びた直方体であってもよいし、各辺が面取りされた直方体であってもよい、その両方であってもよい。 In the present embodiment, the magnet 30 is a permanent magnet magnetized in a predetermined magnetic pole direction. In this embodiment, the magnet is magnetized so that the magnetic pole direction is the radial direction of the stator 100. The magnet 30 is, for example, a substantially rectangular parallelepiped sintered magnet. Therefore, when viewed from the direction of the axis of the rotating shaft 300, the magnet 30 is a substantially rectangular shape having four sides. The magnet 30 is not limited to a strict rectangular parallelepiped, and may be a rectangular parallelepiped with rounded corners, a rectangular parallelepiped with chamfered sides, or both. ..

複数のティース１１の各々は、第１ティース部である本体部１１ａと、本体部１１ａよりもティース１１の先端側（つまりロータ２００側）に位置する第２ティース部である先端部１１ｂとを有する。 Each of the plurality of teeth 11 has a main body portion 11a which is a first tooth portion and a tip portion 11b which is a second tooth portion located on the tip side (that is, the rotor 200 side) of the teeth 11 with respect to the main body portion 11a. ..

ティース１１の本体部１１ａの外周側部分は、ヨーク１２に接続されている。つまり、本体部１１ａは、先端部１１ｂとヨーク１２との間の部分である。本実施の形態において、ティース１１の本体部１１ａは、コイル２０を保持するコイル保持部である。したがって、複数のティース１１の各々は、当該ティース１１の一部としてコイル保持部を有する。 The outer peripheral side portion of the main body portion 11a of the teeth 11 is connected to the yoke 12. That is, the main body portion 11a is a portion between the tip portion 11b and the yoke 12. In the present embodiment, the main body portion 11a of the teeth 11 is a coil holding portion that holds the coil 20. Therefore, each of the plurality of teeth 11 has a coil holding portion as a part of the teeth 11.

具体的には、本体部１１ａには、コイル２０が巻回されている。本実施の形態において、各ティース１１ａの本体部１１ａには、絶縁枠４０（インシュレータ）が装着されており、コイル２０は、絶縁枠４０に巻回されている。つまり、コイル２０は、絶縁枠４０に巻回されることで絶縁枠４０を介して本体部１１ａに巻回されている。 Specifically, the coil 20 is wound around the main body 11a. In the present embodiment, an insulating frame 40 (insulator) is attached to the main body 11a of each tooth 11a, and the coil 20 is wound around the insulating frame 40. That is, the coil 20 is wound around the main body 11a via the insulating frame 40 by being wound around the insulating frame 40.

絶縁枠４０は、コイルボビンであり、コイル２０が巻回される枠状の枠体部４１と、枠体部４１の筒軸方向の両端部に設けられたフランジ状の鍔部４２とを有する。絶縁枠４０は、絶縁材料によって構成されている。例えば、絶縁枠４０は、絶縁樹脂材料によって一体に形成された樹脂成形品である。 The insulating frame 40 is a coil bobbin, and has a frame-shaped frame body portion 41 around which the coil 20 is wound, and flange-shaped flange portions 42 provided at both ends of the frame body portion 41 in the tubular axis direction. The insulating frame 40 is made of an insulating material. For example, the insulating frame 40 is a resin molded product integrally formed of an insulating resin material.

絶縁枠４０は、ティース１１の本体部１１ａに固定されている。絶縁枠４０は、ステータ１００に形成された係止構造と係止することで本体部１１ａに固定されていてもよいし、接着剤によって本体部１１ａに固定されていてもよい。絶縁枠４０は、ティース１１の本体部１１ａに嵌合している。したがって、ティース１１の本体部１１ａの幅と絶縁枠４０の枠体部４１の幅とはほぼ同じである。具体的には、本体部１１ａの断面形状と絶縁枠４０の枠体部４１の開口形状とは同じである。この場合、本体部１１ａの外面と枠体部４１の内面とは全周において接していてもよいし部分的に接していてもよい。 The insulating frame 40 is fixed to the main body portion 11a of the teeth 11. The insulating frame 40 may be fixed to the main body 11a by locking with a locking structure formed on the stator 100, or may be fixed to the main body 11a by an adhesive. The insulating frame 40 is fitted to the main body portion 11a of the teeth 11. Therefore, the width of the main body portion 11a of the teeth 11 and the width of the frame body portion 41 of the insulating frame 40 are substantially the same. Specifically, the cross-sectional shape of the main body portion 11a and the opening shape of the frame body portion 41 of the insulating frame 40 are the same. In this case, the outer surface of the main body portion 11a and the inner surface of the frame body portion 41 may be in contact with each other on the entire circumference or may be partially in contact with each other.

なお、本明細書において、ティース１１における幅とは、回転軸３００の軸心の方向から見たときに、ステータ１００の径方向に直交する方向の長さのことである。つまり、本体部１１ａの幅及び先端部１１ｂの幅は、ステータ１００の径方向に直交する方向の長さのことである。また、磁石３０の幅もステータ１００の径方向に直交する方向の長さのことである。 In the present specification, the width in the teeth 11 is the length in the direction orthogonal to the radial direction of the stator 100 when viewed from the direction of the axial center of the rotating shaft 300. That is, the width of the main body portion 11a and the width of the tip portion 11b are the lengths in the direction orthogonal to the radial direction of the stator 100. Further, the width of the magnet 30 is also the length in the direction orthogonal to the radial direction of the stator 100.

ティース１１の先端部１１ｂは、磁極部であり、本体部１１ａからステータ１００の径方向に突出している。ティース１１の先端部１１ｂにおける幅方向の両端部の各々に凹部が設けられており、この凹部によって先端部１１ｂが凸状に構成されている。 The tip portion 11b of the teeth 11 is a magnetic pole portion and projects from the main body portion 11a in the radial direction of the stator 100. Recesses are provided at both ends of the tip 11b of the teeth 11 in the width direction, and the recesses 11b form the tip 11b in a convex shape.

また、ティース１１の先端部１１ｂは、磁石３０を保持する磁石保持部である。つまり、複数のティース１１の各々は、当該ティース１１の一部として磁石保持部を有する。磁石保持部である先端部１１ｂは、回転軸３００の軸心の方向から見たときに磁石３０の４辺を構成する４つの平面のうちの一つの平面と接する磁石接触面１１ｂ１を有する。各ティース１１において、磁石接触面１１ｂ１は、先端部１１ｂの幅方向の両側面に一対で設けられている。 Further, the tip portion 11b of the teeth 11 is a magnet holding portion that holds the magnet 30. That is, each of the plurality of teeth 11 has a magnet holding portion as a part of the teeth 11. The tip portion 11b, which is a magnet holding portion, has a magnet contact surface 11b1 in contact with one of the four planes constituting the four sides of the magnet 30 when viewed from the direction of the axis of the rotating shaft 300. In each tooth 11, the magnet contact surfaces 11b1 are provided in pairs on both side surfaces of the tip portion 11b in the width direction.

上記のように、１つの磁石３０は、隣り合う２つのティース１１に跨って配置されている。したがって、１つの磁石３０は、隣り合う２つのティース１１のうちの一方のティース１１の先端部１１ｂと他方のティース１１の先端部１１ｂとに保持される。具体的には、１つの磁石３０は、隣り合う２つのティース１１のうちの一方のティース１１の先端部１１ｂの磁石接触面１１ｂ１と他方のティース１１の先端部１１ｂの磁石接触面１１ｂ１とに挟まれることで２つのティース１１によって保持されている。 As described above, one magnet 30 is arranged so as to straddle two adjacent teeth 11. Therefore, one magnet 30 is held by the tip 11b of one of the two adjacent teeth 11 and the tip 11b of the other tooth 11. Specifically, one magnet 30 is sandwiched between the magnet contact surface 11b1 of the tip 11b of one of the two adjacent teeth 11 and the magnet contact surface 11b1 of the tip 11b of the other tooth 11. It is held by two teeth 11 by being magnetized.

また、各ティース１１において、一対の磁石接触面１１ｂ１の最大幅は、本体部１１ａ（コイル保持部）の最大幅以下である。本実施の形態において、一対の磁石接触面１１ｂ１の最大幅は、本体部１１ａの最大幅よりも小さい。つまり、各ティース１１において、先端部１１ｂの最大幅は、本体部１１ａの最大幅よりも狭くなっている。したがって、先端部１１ｂと本体部１１ａとの境界部分には、段差部１１ｃが形成されている。磁石３０は、この段差部１１ｃに係止されている。 Further, in each tooth 11, the maximum width of the pair of magnet contact surfaces 11b1 is equal to or less than the maximum width of the main body portion 11a (coil holding portion). In the present embodiment, the maximum width of the pair of magnet contact surfaces 11b1 is smaller than the maximum width of the main body portion 11a. That is, in each tooth 11, the maximum width of the tip portion 11b is narrower than the maximum width of the main body portion 11a. Therefore, a step portion 11c is formed at the boundary portion between the tip portion 11b and the main body portion 11a. The magnet 30 is locked to the step portion 11c.

また、ティース１１における本体部１１ａ（コイル保持部）よりティース１１の先端側に位置する部分の最大幅は、本体部１１ａ（コイル保持部）の最大幅以下になっている。つまり、各ティース１１は、本体部１１ａよりもティース１１の先端側において、本体部１１ａの最大幅よりも広い幅を有する部分を有していない。例えば、本体部１１ａよりもティース１１の先端側において、ティース１１には本体部１１ａの幅よりも突出する部分が設けられていない。 Further, the maximum width of the portion of the teeth 11 located closer to the tip of the teeth 11 than the main body 11a (coil holding portion) is equal to or less than the maximum width of the main body 11a (coil holding portion). That is, each tooth 11 does not have a portion having a width wider than the maximum width of the main body portion 11a on the tip side of the tooth 11 with respect to the main body portion 11a. For example, on the tip side of the teeth 11 with respect to the main body 11a, the teeth 11 is not provided with a portion protruding beyond the width of the main body 11a.

なお、ティース１１の先端部１１ｂの内周側の先端には、この先端からステータ１００の周方向の両側の各々に突出する一対の突起１１ｄが設けられているが、一対の突起１１ｄの間隔は、本体部１１ａの最大幅よりも狭くなっている。突起１１ｄによって磁石３０が固定されている。具体的には、磁石３０のステータ１００の周方向における一方の端部は、隣り合う２つのティース１１の一方のティース１１における突起１１ｄと段差部１１ｃとに挟持されている。また、磁石３０のステータ１００の周方向における他方の端部は、隣り合う２つのティース１１の他方のティース１１における突起１１ｄと段差部１１ｃとに挟持されている。これにより、磁石３０は、隣り合う２つのティース１１に跨った状態で固定されている。磁石３０は、例えば、回転軸３００の軸心の方向から２つのティース１１の先端部１１ｂの間に挿入することで固定することができる。 The tip of the tip portion 11b of the teeth 11 on the inner peripheral side is provided with a pair of protrusions 11d protruding from the tip on both sides of the stator 100 in the circumferential direction, but the distance between the pair of protrusions 11d is large. , It is narrower than the maximum width of the main body 11a. The magnet 30 is fixed by the protrusion 11d. Specifically, one end of the magnet 30 in the circumferential direction of the stator 100 is sandwiched between the protrusion 11d and the step portion 11c of one of the two adjacent teeth 11. Further, the other end portion of the magnet 30 in the circumferential direction of the stator 100 is sandwiched between the protrusion 11d and the step portion 11c of the other teeth 11 of the two adjacent teeth 11. As a result, the magnet 30 is fixed so as to straddle two adjacent teeth 11. The magnet 30 can be fixed by inserting it between the tip portions 11b of the two teeth 11 from the direction of the axis of the rotating shaft 300, for example.

ティース１１の先端部１１ｂと磁石３０とは、第２ロータ２２０の複数の磁極片２２１と対向している。また、ティース１１の先端部１１ｂにおけるロータ２００側の表面と磁石３０におけるロータ２００側の表面とは、ステータ１００のエアギャップ面になっており、ステータ１００の周方向に沿って隙間なく連続して設けられている。なお、本実施の形態において、ティース１１の先端部１１ｂにおけるロータ２００側の表面と磁石３０におけるロータ２００側の表面とはほぼ面一であるが、これに限らない。 The tip portion 11b of the teeth 11 and the magnet 30 face each other of the plurality of magnetic pole pieces 221 of the second rotor 220. Further, the surface of the tip portion 11b of the teeth 11 on the rotor 200 side and the surface of the magnet 30 on the rotor 200 side are air gap surfaces of the stator 100, and are continuous without gaps along the circumferential direction of the stator 100. It is provided. In the present embodiment, the surface of the tip portion 11b of the teeth 11 on the rotor 200 side and the surface of the magnet 30 on the rotor 200 side are substantially flush with each other, but the present invention is not limited to this.

ティース１１の先端部１１ｂと磁石３０とは、エアギャップ面にＮ極とＳ極とが交互に表れるように配置されている。つまり、ステータ１００において、全てのティース１１の先端部１１ｂは、エアギャップ面に対して互いに同一の極性を有しており、全ての磁石３０は、エアギャップ面に対して互いに同一の極性を有している。例えば、全てのティース１１の先端部１１ｂがエアギャップ面にＳ極を有するようにコイル２０が巻回されており、全ての磁石３０がエアギャップ面にＮ極を有するように着磁されている。 The tip portion 11b of the teeth 11 and the magnet 30 are arranged so that the north pole and the south pole appear alternately on the air gap surface. That is, in the stator 100, the tip portions 11b of all the teeth 11 have the same polarity with respect to the air gap surface, and all the magnets 30 have the same polarity with respect to the air gap surface. doing. For example, the coil 20 is wound so that the tip 11b of all teeth 11 has an S pole on the air gap surface, and all magnets 30 are magnetized so as to have an N pole on the air gap surface. ..

このように構成される磁気ギアードモータである回転電機１では、ステータ１００のコイル２０の起磁力によって第１ロータ２１０が回転する。具体的には、ステータ１００のコイル２０に通電すると、界磁電流がコイル２０に流れてティース１１に磁束が発生する。このティース１１で発生した磁束と第１ロータ２１０の磁極対２１１から生じる磁束との相互作用によって生じた磁気力が第１ロータ２１０を回転させるトルクとなり、第１ロータ２１０が回転する。そして、第１ロータ２１０が回転することで、高調波磁束によって、出力軸を有する第２ロータ２２０が所定のギア比（減速比）にしたがって減速されて回転する。 In the rotary electric machine 1 which is a magnetic geared motor configured in this way, the first rotor 210 is rotated by the magnetomotive force of the coil 20 of the stator 100. Specifically, when the coil 20 of the stator 100 is energized, a field current flows through the coil 20 and a magnetic flux is generated in the teeth 11. The magnetic force generated by the interaction between the magnetic flux generated in the teeth 11 and the magnetic flux generated from the magnetic pole pair 211 of the first rotor 210 becomes the torque for rotating the first rotor 210, and the first rotor 210 rotates. Then, as the first rotor 210 rotates, the second rotor 220 having an output shaft is decelerated and rotated according to a predetermined gear ratio (reduction ratio) due to the harmonic magnetic flux.

次に、本実施の形態に係る回転電機１の効果について、図３Ａ及び図３Ｂに示される比較例の回転電機と比較して説明する。図３Ａは、比較例の回転電機におけるステータ１００Ｘの部分拡大図である。図３Ｂは、同ステータ１００Ｘにおけるステータコア１０Ｘとコイル２０Ｘと絶縁枠４０Ｘとの構成を示す図である。 Next, the effect of the rotary electric machine 1 according to the present embodiment will be described in comparison with the rotary electric machine of the comparative example shown in FIGS. 3A and 3B. FIG. 3A is a partially enlarged view of the stator 100X in the rotary electric machine of the comparative example. FIG. 3B is a diagram showing a configuration of a stator core 10X, a coil 20X, and an insulating frame 40X in the stator 100X.

図３Ａ及び図３Ｂに示すように、比較例のステータ１００Ｘは、複数のティース１１Ｘが設けられたステータコア１０Ｘと、複数のティース１１Ｘの各々に装着された絶縁枠４０Ｘと、絶縁枠４０Ｘに巻回されたコイル２０Ｘと、隣り合う２つのティース１１Ｘに跨って配置された磁石３０Ｘとを備える。 As shown in FIGS. 3A and 3B, the stator 100X of the comparative example is wound around a stator core 10X provided with a plurality of teeth 11X, an insulating frame 40X attached to each of the plurality of teeth 11X, and an insulating frame 40X. The coil 20X and the magnet 30X arranged so as to straddle two adjacent teeth 11X are provided.

比較例のステータ１００Ｘでは、ティース１１Ｘに磁石３０Ｘを固定するために、各ティース１１Ｘにはステータ１００Ｘの周方向に突出する凸部１１ｂＸが設けられている。このため、コイル２０Ｘは、絶縁枠４０Ｘが配置されたティース１１Ｘに対してインサート巻きによって絶縁枠４０Ｘに巻線を施している。このため、比較例のステータ１００Ｘでは、コイル２０を高密度に巻回することができず、コイル２０の線占積率が低くなっている。 In the stator 100X of the comparative example, in order to fix the magnet 30X to the teeth 11X, each tooth 11X is provided with a convex portion 11bX protruding in the circumferential direction of the stator 100X. Therefore, the coil 20X is wound around the insulating frame 40X by insert winding with respect to the teeth 11X on which the insulating frame 40X is arranged. Therefore, in the stator 100X of the comparative example, the coil 20 cannot be wound at a high density, and the line space factor of the coil 20 is low.

これに対して、本実施の形態におけるステータ１００では、ティース１１における本体部１１ａ（コイル保持部）よりティース１１の先端側に位置する部分の最大幅が、本体部１１ａ（コイル保持部）の最大幅以下になっている。つまり、各ティース１１において、本体部１１ａよりもティース１１の先端側には、本体部１１ａの幅よりも突出する部分が設けられていない。具体的には、本体部１１ａよりもティース１１の先端側に位置する先端部１１ｂの最大幅が本体部１１ａの最大幅よりも小さくなっている。 On the other hand, in the stator 100 of the present embodiment, the maximum width of the portion of the teeth 11 located closer to the tip of the teeth 11 than the main body 11a (coil holding portion) is the maximum width of the main body 11a (coil holding portion). It is significantly below. That is, in each tooth 11, a portion protruding from the width of the main body 11a is not provided on the tip side of the tooth 11 with respect to the main body 11a. Specifically, the maximum width of the tip portion 11b located on the tip side of the teeth 11 with respect to the main body portion 11a is smaller than the maximum width of the main body portion 11a.

これにより、図４に示すように、先に絶縁枠４０にコイル２０を巻回しておいて、その後、コイル２０が巻回された絶縁枠４０をティース１１に挿入して装着することができる。図４は、実施の形態に係る回転電機１において、コイル２０が巻回された絶縁枠４０をティース１１に挿入する様子を説明するための図である。 As a result, as shown in FIG. 4, the coil 20 can be wound around the insulating frame 40 first, and then the insulating frame 40 around which the coil 20 is wound can be inserted into the teeth 11 and mounted. FIG. 4 is a diagram for explaining how the insulating frame 40 around which the coil 20 is wound is inserted into the teeth 11 in the rotary electric machine 1 according to the embodiment.

具体的には、図４の（ａ）に示すように、予め絶縁枠４０にコイル２０を巻回しておく。このとき、ティース１１に絶縁枠４０に装着された状態でコイル２０を巻回する必要がないので、コイル２０を高密度で絶縁枠４０に巻回することができる。 Specifically, as shown in FIG. 4A, the coil 20 is wound around the insulating frame 40 in advance. At this time, since it is not necessary to wind the coil 20 while the teeth 11 are mounted on the insulating frame 40, the coil 20 can be wound around the insulating frame 40 at a high density.

次に、図４の（ｂ）に示すように、コイル２０が巻回された絶縁枠４０をステータコア１０のティース１１に挿入する。これにより、コイル２０が巻回された絶縁枠４０がティース１１に装着される。この結果、コイル２０は、絶縁枠４０を介してティース１１に巻回される。 Next, as shown in FIG. 4B, the insulating frame 40 around which the coil 20 is wound is inserted into the teeth 11 of the stator core 10. As a result, the insulating frame 40 around which the coil 20 is wound is attached to the teeth 11. As a result, the coil 20 is wound around the teeth 11 via the insulating frame 40.

このように、本実施の形態では、ステータコア１０の外部で予めコイル２０を巻線しておくことができるので、高密度でコイル２０を巻回することができる。これにより、比較例のステータ１００Ｘと比べて、コイル２０の線占積率を高くすることができる。 As described above, in the present embodiment, since the coil 20 can be wound in advance outside the stator core 10, the coil 20 can be wound at a high density. As a result, the line space factor of the coil 20 can be increased as compared with the stator 100X of the comparative example.

以上、本実施の形態に係る回転電機１によれば、ステータ１００のティース１１に磁石３０が配置されているにもかかわらず、ティース１１に巻回されたコイル２０の線占積率を高くすることができる。したがって、高性能かつ高出力の回転電機１を実現することができる。 As described above, according to the rotary electric machine 1 according to the present embodiment, the line space factor of the coil 20 wound around the teeth 11 is increased even though the magnet 30 is arranged on the teeth 11 of the stator 100. be able to. Therefore, a high-performance and high-output rotary electric machine 1 can be realized.

また、本実施の形態における回転電機１において、回転軸３００の軸心の方向から見たときに、磁石３０は、４辺を有する略矩形であり、ティース１１の先端部１１ｂは、磁石３０の４辺を構成する４つの平面のうちの一つの平面と接する磁石接触面１１ｂ１を有する。 Further, in the rotary electric machine 1 according to the present embodiment, the magnet 30 is a substantially rectangular shape having four sides when viewed from the direction of the axis of the rotary shaft 300, and the tip portion 11b of the teeth 11 is the magnet 30. It has a magnet contact surface 11b1 in contact with one of the four planes constituting the four sides.

このように、磁石３０として矩形磁石を用いることで、磁石３０を歩留まりよく低コストで作製することができる。つまり、図３Ａに示される比較例のステータ１００Ｘでは、ステータ１００Ｘに磁石３０Ｘを固定するために磁石３０Ｘを瓦型形状にしたり磁石３０Ｘに保持用の加工を施したりして矩形磁石に対して追加の加工を施す必要があるので、コストアップしたり品質にバラツキが生じたりしていた。これに対して、本実施の形態では、矩形磁石に対して追加の加工を施すことなく磁石３０として矩形磁石をそのまま用いることができる。したがって、コストアップしたり品質にバラツキが生じたりすることがないので、高品質でバラツキのない回転電機１を実現することができる。 As described above, by using the rectangular magnet as the magnet 30, the magnet 30 can be manufactured with good yield and low cost. That is, in the stator 100X of the comparative example shown in FIG. 3A, in order to fix the magnet 30X to the stator 100X, the magnet 30X is made into a tile shape or the magnet 30X is subjected to a holding process to be added to the rectangular magnet. Since it is necessary to process the magnets, the cost has increased and the quality has varied. On the other hand, in the present embodiment, the rectangular magnet can be used as it is as the magnet 30 without performing any additional processing on the rectangular magnet. Therefore, since the cost does not increase and the quality does not vary, it is possible to realize the rotary electric machine 1 having high quality and no variation.

さらに、本実施の形態における回転電機１では、複数のティース１１の各々において、磁石接触面１１ｂ１がティース１１の先端部１１ｂの幅方向の両側面に一対で設けられている。そして、一対の磁石接触面１１ｂ１の最大幅がティース１１の本体部１１ａの最大幅以下になっている。 Further, in the rotary electric machine 1 according to the present embodiment, in each of the plurality of teeth 11, magnet contact surfaces 11b1 are provided as a pair on both side surfaces of the tip portion 11b of the teeth 11 in the width direction. The maximum width of the pair of magnet contact surfaces 11b1 is equal to or less than the maximum width of the main body portion 11a of the teeth 11.

この構成により、本実施の形態のように、磁石３０が隣り合う２つのティース１１に跨って配置されていても、磁石３０を取り付ける前に、コイル２０が巻回された絶縁枠４０をティース１１に容易に挿入して装着させることができる。 With this configuration, even if the magnets 30 are arranged so as to straddle two adjacent teeth 11 as in the present embodiment, the insulating frame 40 around which the coil 20 is wound is placed on the teeth 11 before the magnets 30 are attached. It can be easily inserted and attached to the magnet.

（変形例）
以上、本開示に係る回転電機１について、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、上記実施の形態に限定されるものではない。 (Modification example)
Although the rotary electric machine 1 according to the present disclosure has been described above based on the embodiment, the present disclosure is not limited to the above embodiment.

上記実施の形態において、ステータ１００におけるコイル保持部は、ティース１１の本体部１１ａ（つまりティース１１の一部）であったが、これに限らない。例えば、ステータにおけるコイル保持部は、ティース１１の一部ではなく、コイルが巻回される絶縁枠であってもよい。 In the above embodiment, the coil holding portion in the stator 100 is the main body portion 11a of the teeth 11 (that is, a part of the teeth 11), but the present invention is not limited to this. For example, the coil holding portion in the stator may be an insulating frame around which the coil is wound, instead of a part of the teeth 11.

この場合、図５に示されるステータ１００Ａのように、ティース１１Ａには、ステータ１００Ａの周方向又はティース１１Ａの幅方向に突出する凸部１１ａ１が設けられていてもよい。凸部１１ａ１を設けることで絶縁枠４０Ａの動きを規制して絶縁枠４０Ａの位置を固定することができる。ただし、凸部１１ａ１の突出方向の先端面は、絶縁枠４０Ａの枠体部４１の外面（コイル接触面）と面一になっているとよい。また、絶縁枠４０Ａの内周側には鍔部４２を設けない方がよい。 In this case, as in the stator 100A shown in FIG. 5, the teeth 11A may be provided with a convex portion 11a1 protruding in the circumferential direction of the stator 100A or the width direction of the teeth 11A. By providing the convex portion 11a1, the movement of the insulating frame 40A can be restricted and the position of the insulating frame 40A can be fixed. However, it is preferable that the tip surface of the convex portion 11a1 in the protruding direction is flush with the outer surface (coil contact surface) of the frame body portion 41 of the insulating frame 40A. Further, it is preferable not to provide the flange portion 42 on the inner peripheral side of the insulating frame 40A.

このように構成することで、ステータ１００Ａにおけるコイル保持部がティース１１Ａの一部ではなく絶縁枠４０Ａであったとしても、ステータ１００Ａの外部でコイル２０Ａを予め巻線しておいて、この巻線されたコイル２０Ａをティース１１Ａに装着された絶縁枠４０Ａに挿入して絶縁枠４０Ａに装着することができる。つまり、コイル２０Ａは、絶縁枠４０Ａに挿入されて装着されることで絶縁枠４０Ａを介してティース１１Ａに巻回されている。なお、図５において、ティース１１Ａに固定された磁石は省略している。 With this configuration, even if the coil holding portion in the stator 100A is not a part of the teeth 11A but the insulating frame 40A, the coil 20A is wound in advance outside the stator 100A, and this winding is performed. The coil 20A can be inserted into the insulating frame 40A mounted on the teeth 11A and mounted on the insulating frame 40A. That is, the coil 20A is inserted into the insulating frame 40A and mounted, so that the coil 20A is wound around the teeth 11A via the insulating frame 40A. In FIG. 5, the magnet fixed to the teeth 11A is omitted.

また、図５に示される変形例では、予め巻線したコイル２０Ａのみを絶縁枠４０Ａに挿入したが、これに限らない。例えば、図６に示されるステータ１００Ｂのように、凸部１１ａ１が形成されたティース１１Ａに装着された絶縁枠４０Ａに対して、予めコイル２０が巻回された絶縁枠４０をさらに挿入することで、コイル２０が巻回された絶縁枠４０をティース１１Ａに装着してもよい。これにより、コイル２０を、絶縁枠４０及び絶縁枠４０Ａを介してティース１１Ａに巻回することができる。なお、図６において、ティース１１Ａに固定された磁石は省略している。 Further, in the modified example shown in FIG. 5, only the coil 20A wound in advance is inserted into the insulating frame 40A, but the present invention is not limited to this. For example, as in the stator 100B shown in FIG. 6, the insulating frame 40 in which the coil 20 is wound in advance is further inserted into the insulating frame 40A mounted on the teeth 11A on which the convex portion 11a1 is formed. , The insulating frame 40 around which the coil 20 is wound may be attached to the teeth 11A. As a result, the coil 20 can be wound around the teeth 11A via the insulating frame 40 and the insulating frame 40A. In FIG. 6, the magnet fixed to the teeth 11A is omitted.

また、上記実施の形態において、ステータ１００、第２ロータ２２０及び第１ロータ２１０は、この順で径方向外側から径方向内側に向かって配置されていたが、これに限らない。 Further, in the above embodiment, the stator 100, the second rotor 220, and the first rotor 210 are arranged in this order from the outer side in the radial direction to the inner side in the radial direction, but the present invention is not limited to this.

また、上記実施の形態において、ステータ１００のコイル２０として集中巻コイルを用いたが、これに限らない。例えば、コイル２０として、分布巻コイルを用いてもよい。 Further, in the above embodiment, the centralized winding coil is used as the coil 20 of the stator 100, but the present invention is not limited to this. For example, as the coil 20, a distributed winding coil may be used.

また、上記実施の形態において、回転電機１として磁気ギアードモータを例示したが、これに限らない。本開示は、その他のモータに適用することもできる。 Further, in the above embodiment, the magnetic geared motor is exemplified as the rotary electric machine 1, but the present invention is not limited to this. The present disclosure can also be applied to other motors.

その他、上記各実施の形態に対して当業者が思い付く各種変形を施して得られる形態や、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で上記各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本開示に含まれる。 In addition, it is realized by arbitrarily combining the components and functions in each of the above-described embodiments to a form obtained by applying various modifications that can be conceived by those skilled in the art and to the extent that the purpose of the present disclosure is not deviated. The form to be used is also included in the present disclosure.

本開示は、家電製品をはじめとして自動車及びロボット等の様々な製品に用いられる回転電機として利用することができる。例えば、本開示の回転電機は、ＦＡロボットのアクチュエータに用いられる波動歯車装置の代替装置として利用することができる。 The present disclosure can be used as a rotary electric machine used in various products such as automobiles and robots, including home appliances. For example, the rotary electric machine of the present disclosure can be used as an alternative device for a strain wave gearing used in an actuator of an FA robot.

１ 回転電機
１０ ステータコア
１１、１１Ａ ティース
１１ａ 本体部
１１ａ１ 凸部
１１ｂ 先端部
１１ｂ１ 磁石接触面
１１ｃ 段差部
１１ｄ 突起
１２ ヨーク
２０、２０Ａ コイル
３０ 磁石
４０、４０Ａ 絶縁枠
４１ 枠体部
４２ 鍔部
１００、１００Ａ、１００Ｂ ステータ
１０１ スロット開口部
２００ ロータ
２１０ 第１ロータ
２１１ 磁極対
２１２ ロータコア
２２０ 第２ロータ
２２１ 磁極片
２２２ ホルダ
３００ 回転軸 1 Rotating electric machine 10 Stator core 11, 11A Teeth 11a Main body 11a1 Convex part 11b Tip part 11b1 Magnet contact surface 11c Step part 11d Protrusion 12 York 20, 20A Coil 30 Magnet 40, 40A Insulation frame 41 Frame part 42 , 100B stator 101 slot opening 200 rotor 210 1st rotor 211 magnetic pole pair 212 rotor core 220 2nd rotor 221 magnetic pole piece 222 holder 300 rotating shaft

Claims (7)

複数のティースを有するステータと、
前記ステータに対向するロータと、を備え、
前記ステータは、
前記複数のティースの各々に巻回されたコイルと、
隣り合う２つの前記ティースの間のスロット開口部に位置する磁石と、を有し、
前記複数のティースの各々は、前記コイルを保持するコイル保持部よりも当該ティースの先端側に位置し、且つ、前記磁石を保持する磁石保持部を有し、
前記ティースにおける前記コイル保持部より前記ティースの先端側に位置する部分の最大幅は、前記コイル保持部の最大幅以下である、
回転電機。 With a stator with multiple teeth,
A rotor facing the stator is provided.
The stator is
A coil wound around each of the plurality of teeth,
With a magnet located in the slot opening between the two adjacent teeth,
Each of the plurality of teeth has a magnet holding portion that is located on the tip side of the tooth with respect to the coil holding portion that holds the coil and that holds the magnet.
The maximum width of the portion of the teeth located closer to the tip of the coil than the coil holding portion is equal to or less than the maximum width of the coil holding portion.
Rotating electric machine. 前記複数のティースの各々は、当該ティースの一部として前記コイル保持部を有し、
前記ステータは、さらに、前記複数のティースの各々における前記コイル保持部に装着された絶縁枠を有し、
前記コイルは、前記絶縁枠に巻回されることで前記絶縁枠を介して前記ティースに巻回されている、
請求項１に記載の回転電機。 Each of the plurality of teeth has the coil holding portion as a part of the teeth.
The stator further has an insulating frame attached to the coil holding portion in each of the plurality of teeth.
The coil is wound around the teeth through the insulating frame by being wound around the insulating frame.
The rotary electric machine according to claim 1. 前記ステータは、さらに、前記コイル保持部として前記複数のティースの各々に装着された絶縁枠を有し、
前記コイルは、前記絶縁枠に挿入されることで前記絶縁枠を介して前記ティースに巻回されている、
請求項１に記載の回転電機。 The stator further has an insulating frame attached to each of the plurality of teeth as the coil holding portion.
The coil is wound around the teeth through the insulating frame by being inserted into the insulating frame.
The rotary electric machine according to claim 1. 前記ロータの回転軸の軸心の方向から見たときに、前記磁石は、４辺を有する略矩形であり、
前記磁石保持部は、前記磁石の前記４辺を構成する４つの平面のうちの一つの平面と接する磁石接触面を有する、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の回転電機。 When viewed from the direction of the axis of rotation of the rotor, the magnet is a substantially rectangular shape having four sides.
The magnet holding portion has a magnet contact surface in contact with one of the four planes constituting the four sides of the magnet.
The rotary electric machine according to any one of claims 1 to 3. 前記複数のティースの各々において、
前記磁石接触面は、前記磁石保持部の幅方向の両側面に一対で設けられており、
前記一対の磁石接触面の最大幅は、前記コイル保持部の最大幅以下である、
請求項４に記載の回転電機。 In each of the plurality of teeth
The magnet contact surfaces are provided in pairs on both side surfaces of the magnet holding portion in the width direction.
The maximum width of the pair of magnet contact surfaces is equal to or less than the maximum width of the coil holding portion.
The rotary electric machine according to claim 4. 前記磁石は、隣り合う２つの前記ティースに跨って配置されている、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の回転電機。 The magnet is arranged so as to straddle the two adjacent teeth.
The rotary electric machine according to any one of claims 1 to 5. 前記ロータは、前記ステータの起磁力により回転する第１ロータと、前記第１ロータよりも低速で回転する第２ロータとを有し、
前記第１ロータ、前記第２ロータ及び前記ステータは、同軸で配置されている、
請求項１〜６のいずれか１項に記載の回転電機。 The rotor has a first rotor that rotates by the magnetomotive force of the stator and a second rotor that rotates at a lower speed than the first rotor.
The first rotor, the second rotor, and the stator are arranged coaxially.
The rotary electric machine according to any one of claims 1 to 6.

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