JP4370958B2 - 回転電機 - Google Patents

Description

この発明は、回転軸方向におけるロータの両端面を磁気的に有効利用可能な回転電機に関するものである。

回転電機は、ステータと、ロータとを備える。ロータは、略円筒形からなり、ステータに対して回転自在に設けられる。

多くの回転電機においては、ステータは、ロータの外周面に対向して配置される。そして、ロータは、径方向に着磁された磁石を含む。また、ステータは、ロータの径方向に磁束を発生し、ロータの磁石に磁界を及ぼす。このように、多くの回転電機においては、ロータの径方向におけるステータとロータとの磁気的相互作用によって、ロータは、回転する。

一方、ステータがロータの回転軸方向における端面側に配置された回転電機も知られている（特許文献１）。この種の回転電機においては、ロータは、回転軸方向に着磁された磁石を含む。そして、ステータは、ロータの回転軸方向に磁束を発生し、ロータの磁石に磁界を及ぼす。このように、ステータがロータの回転軸方向における端面側に配置された回転電機においては、ロータの回転軸方向におけるステータとロータとの磁気的相互作用によって、ロータは、回転する。

したがって、高いトルクを出力可能な回転電機を作製するためには、ロータの外周面側だけではなく、回転軸方向におけるロータの両端面側にもステータを配置し、ロータの径方向および回転軸方向におけるステータとロータとの磁気的相互作用によってロータを回転させる必要がある。
特開平１０−２７１７８４号公報

しかし、回転軸方向におけるロータの端面側に配置されるステータは、ロータの径方向に沿って配置され、その内周側が外周側よりも細くなっているコアを含むので、ロータの外周面に対向して配置されたステータに比べ、磁気飽和を起こし易いという問題がある。その結果、高出力領域において、トルクが低下するという問題がある。

そこで、この発明は、かかる問題を解決するためにさなれたものであり、その目的は、磁気飽和を抑制して回転軸方向におけるロータの両端面を有効利用可能な回転電機を提供することである。

この発明によれば、回転電機は、ロータと、ステータとを備える。ロータは、径方向に着磁された第１のロータ磁極部と、回転軸方向に着磁された第２のロータ磁極部とを有する。ステータは、第１のロータ磁極部に対応して設けられ、かつ、径方向に磁束を発生する第１のステータ磁極部と、第２のロータ磁極部に対応して設けられ、かつ、回転軸方向に磁束を発生する第２のステータ磁極部とを有する。そして、ロータは、第１および第２のステータ磁極部からの磁束をそれぞれ第１および第２のロータ磁極部に受けることによってステータに対して自在に回転する。第１のステータ磁極部は、ロータの周方向に配列された複数の第１のコアと、複数の第１のコアに対応して設けられ、各々が対応する第１のコアに巻回された複数の第１のコイルとからなる。第２のステータ磁極部は、ロータの周方向に配列された複数の第２のコアと、複数の第２のコアに対応して設けられ、各々が対応する第２のコアに巻回された複数の第２のコイルとからなる。第２のコアは、回転軸方向に垂直な平面方向における第１のコアの断面積以上の断面積をロータの径方向に垂直な平面方向に有する。そして、ロータの周方向における第１のコアの最小幅をＷ１とし、第１のコイルの巻数をＮ１とし、ロータの周方向における第２のコアの最小幅をＷ２とし、第２のコイルの巻数をＮ２としたとき、Ｗ２／Ｎ２＞Ｗ１／Ｎ１が成立する。

好ましくは、複数の第１のコイルおよび複数の第２のコイルのいずれか一方の複数のコイルは、複数の第１のコイルおよび複数の第２のコイルのいずれか他方の複数のコイルのコイルエンドの内側に配置される。

好ましくは、Ｎ１＞Ｎ２が成立する。

好ましくは、第１および第２のコイルは、一体的に巻回される。

好ましくは、第１のコイルは、第２のコイルと別体に巻回される。

好ましくは、複数の第１のコアの総数は、複数の第２のコアの総数よりも多い。

好ましくは、ロータは、略円筒形からなる。複数の第１のコアは、円筒形の外周面に対向してロータの周方向に配列される。複数の第２のコアは、ロータの回転軸方向における円筒形の一方の端面に対向してロータの周方向に配置される複数の第１のアキシャルコアと、ロータの回転軸方向における円筒形の他方の端面に対向してロータの周方向に配置される複数の第２のアキシャルコアとからなる。複数の第２のコイルは、複数の第１のアキシャルコアに対応して設けられ、各々が対応する第１のアキシャルコアに巻回される複数の第１のアキシャルコイルと、複数の第２のアキシャルコアに対応して設けられ、各々が対応する第２のアキシャルコアに巻回される複数の第２のアキシャルコイルとからなる。複数の第１のアキシャルコアは、複数の第２のアキシャルコアに対してロータの周方向にずれた位置に配置される。

好ましくは、第１および第２のアキシャルコイルは、第１のコイルの巻回方向を反転した方向に巻回される。

好ましくは、第１および第２のアキシャルコイルは、第１のコイルと一体的に巻回される。

この発明による回転電機においては、ロータの径方向および回転軸方向の両方においてロータとステータとの間で磁気的相互作用が発生し、ロータは、ステータに対して自在に回転する。つまり、ロータの径方向および回転軸方向の両方においてロータの回転トルクが発生する。そして、回転軸方向におけるロータの端面に対向して配置された第２のステータ磁極部において第２のコアの周方向の幅をコイル巻き数で除算した値Ｗ２／Ｎ２は、ロータの外周面に対向して配置された第１のステータ磁極部において第１のコアの周方向の幅をコイル巻き数で除算した値Ｗ１／Ｎ１よりも大きい。その結果、第２のステータ磁極部は、Ｗ１＝Ｗ２、かつ、Ｎ１＝Ｎ２である場合に比べ、より多くの磁束を回転軸方向に発生させる。

したがって、この発明によれば、磁気飽和を抑制して回転軸方向におけるロータの両端面を有効利用できる。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明を繰返さない。

［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１による回転電機の分解図である。図１を参照して、実施の形態１による回転電機１００は、シャフト１０と、ロータ２０と、ステータ３０と、ケース４０と、カバー５０，６０とを備える。

ロータ２０は、シャフト１０に固定される。そして、ロータ２０は、アキシャル部２１，２２と、ラジアル部２３とを含む。アキシャル部２１は、磁石２１Ａ〜２１Ｈからなり、アキシャル部２２は、磁石２２Ａ〜２２Ｈからなり、ラジアル部２３は、磁石２３Ａ〜２３Ｈからなる。なお、図１においては、磁石２２Ｃ〜２２Ｆ，２３Ｃ〜２３Ｇは、図示省略されている。

８個の磁石２１Ａ〜２１Ｈは、回転軸方向ＤＲ１におけるロータ２０の一方の端面に周方向ＤＲ２に沿って配置される。また、８個の磁石２２Ａ〜２２Ｈは、回転軸方向ＤＲ１におけるロータ２０の他方の端面に周方向ＤＲ２に沿って配置される。さらに、８個の磁石２３Ａ〜２３Ｈは、ロータ２０の外周面に周方向ＤＲ２に沿って配置される。

磁石２１Ａ〜２１Ｈ，２２Ａ〜２２Ｈは、回転軸方向ＤＲ１に着磁されており、磁石２３Ａ〜２３Ｈは、ロータ２０の径方向ＤＲ３に着磁されている。

ステータ３０は、アキシャル部３１，３２と、ラジアル部３３とからなる。アキシャル部３１，３２は、回転軸方向ＤＲ１に磁束を発生し、ラジアル部３３は、径方向ＤＲ３に磁束を発生する。

シャフト１０、ロータ２０およびステータ３０はケース４０に挿入され、カバー５０，６０は回転軸方向ＤＲ１からケース４０の両端に取り付けられる。

図２は、図１に示す線ＩＩ−ＩＩ間における回転電機１００の断面図である。図２を参照して、回転軸方向ＤＲ１におけるロータ２０の一方の端面には、アキシャル部２１が配置され、回転軸方向ＤＲ１におけるロータ２０の他方の端面には、アキシャル部２２が配置されている。また、ロータ２０の径方向ＤＲ３の外周面には、ラジアル部２３が配置されている。

アキシャル部３１は、カバー５０に固定され、アキシャル部３２は、カバー６０に固定される。そして、ステータ３０のアキシャル部３１は、ロータ２０のアキシャル部２１に対向して配置され、ステータ３０のアキシャル部３２は、ロータ２０のアキシャル部２２に対向して配置される。また、ステータ３０のラジアル部３３は、ロータ２０のラジアル部２３に対向して配置される。

図３は、図１に示すステータ３０のアキシャル部３１の斜視図である。アキシャル部３１は、ブラケット３１０と、コア３１１〜３１６と、コイル３２１〜３２６とからなる。ブラケット３１０は、後述するラジアル部３３のコイルの端子が通過する孔３１０Ａ〜３１０Ｆを有する。コア３１１〜３１６は、ブラケット３１０に固定される。コア３１１〜３１６は、周方向ＤＲ２に配列され、コイル３２１〜３２６は、それぞれ、コア３１１〜３１６に巻回される。そして、端子３２０がコイル３２１〜３２６から回転軸方向ＤＲ１に取り出される。

なお、図１に示すステータ３０のアキシャル部３２もアキシャル部３１と同じ構造からなる。

図４は、図１に示すステータ３０のラジアル部３３の斜視図である。図４を参照して、ラジアル部３３は、鋼板３３０と、コア３３１〜３４２と、コイル３５１〜３６２とからなる。なお、図４においては、コア３３６〜３４２は、図示されていない。

鋼板３３０は、複数の電磁鋼板を回転軸方向ＤＲ１に積層した構造からなる。コア３３１〜３４２は、鋼板３３０の内周面に周方向ＤＲ２に沿って固定される。そして、コイル３５１〜３６２は、それぞれ、コア３３１〜３４２に巻回される。

コイル３５２，３５４，３５６，３５８，３６０，３６２の端子は、回転軸方向ＤＲ１の一方側へ取り出され、コイル３５１，３５３，３５５，３５７，３５９，３６１の端子は、回転軸方向ＤＲ１の他方側へ取り出される。そして、コイル３５２，３５４，３５６，３５８，３６０，３６２の端子は、たとえば、アキシャル部３１の孔３１０Ａ〜３１０Ｆを通過してバスバーに接続され、コイル３５１，３５３，３５５，３５７，３５９，３６１の端子は、たとえば、アキシャル部３２の孔３１０Ａ〜３１０Ｆを通過してバスバーに接続される。

このように、回転電機１００においては、ステータ３０のアキシャル部３１，３２は、６個のコア３１１〜３１６と、６個のコイル３２１〜３２６とからなり、ステータ３０のラジアル部３３は、１２個のコア３３１〜３４２と、１２個のコイル３５１〜３６２とからなる。また、ロータ２０のアキシャル部２１，２２は、それぞれ、８個の磁石２１Ａ〜２１Ｈ，２２Ａ〜２２Ｈからなり、ロータ２０のラジアル部２３は、８個の磁石２３Ａ〜２３Ｈからなる。

図５は、回転電機１００の斜視図である。図５を参照して、ケース４０の内周面４０Ａに接してステータ３０のラジアル部３３が配置される。そして、ロータ２０は、ステータ３０のラジアル部３３の内周側に配置され、シャフト１０がロータ２０の中心に配置される。ステータ３０のアキシャル部３１は、回転軸方向ＤＲ１の一方側からケース４０に収納される。この場合、ステータ３０のラジアル部３３の６個のコイルから回転軸方向ＤＲ１に取り出された端子３４０は、アキシャル部３１の孔３１０Ａ等を通過する。

図６は、回転電機１００の他の斜視図である。図６を参照して、ケース４０に収納されたステータ３０のアキシャル部３１上にバスバー７０が配置され、アキシャル部３１の端子３２０およびラジアル部３３の端子３４０がバスバー７０に接続される。

端子８０は、Ｕ相用端子、Ｖ相用端子およびＷ相用端子からなり、バスバー７０は、Ｕ相用端子、Ｖ相用端子およびＷ相用端子に接続される。これによって、端子８０は、アキシャル部３１のコイルおよびラジアル部３３の６個のコイルに電流を供給する。また、端子９０は、ステータ３０のアキシャル部３２のコイルおよびラジアル部３３の残りの６個のコイルに電流を供給する。カバー５０は、ステータ３０のアキシャル部３１側に設けられる。

図７は、図１に示すステータ３０のアキシャル部３１，３２およびラジアル部３３の一部の展開図である。図７を参照して、ステータ３０のアキシャル部３１においては、コア３１１〜３１４がそれぞれＵ相コア、Ｗ相コア、Ｖ相コアおよびＵ相コアを構成し、アキシャル部３２においては、コア３２２〜３２５がそれぞれＷ相コア、Ｖ相コア、Ｕ相コアおよびＷ相コアを構成する。また、ステータ３０のラジアル部３３においては、コア３３２〜３３４がそれぞれＵ相コア、Ｖ相コアおよびＷ相コアを構成し、コア３３５〜３３７がそれぞれＵ相コア、Ｖ相コアおよびＷ相コアを構成する。

ラジアル部３３のコア３３２は、アキシャル部３１のコア３１１に対応して設けられ、ラジアル部３３のコア３３３は、アキシャル部３２のコア３１３に対応して設けられ、ラジアル部３３のコア３３４は、アキシャル部３１のコア３１２に対応して設けられる。また、ラジアル部３３のコア３３５は、アキシャル部３２のコア３１４に対応して設けられ、ラジアル部３３のコア３３６は、アキシャル部３１のコア３１３に対応して設けられ、ラジアル部３３のコア３３７は、アキシャル部３２のコア３１５に対応して設けられる。

ラジアル部３３のコア３３２〜３３７の各々は、周方向ＤＲ２に幅Ｗ１を有し、アキシャル部３１，３２のコア３１１〜３１５の各々は、周方向ＤＲ２に幅Ｗ２を有する。そして、幅Ｗ２は、幅Ｗ１を２倍した幅に等しい。

アキシャル部３１のコア３１１，３１２，３１３は、その周方向ＤＲ２における中心がそれぞれ対応するラジアル部３３のコア３３２，３３４，３３６の周方向ＤＲ２における中心に一致するように配置され、アキシャル部３２のコア３１３，３１４，３１５は、その周方向ＤＲ２における中心がそれぞれ対応するラジアル部３３のコア３３３，３３５，３３７の周方向ＤＲ２における中心に一致するように配置される。

そして、コイル３５２は、アキシャル部３１のコイル３２１と接続されており、コイル３２１，３５２は、一体的にコア３１１，３３２に巻回される。この場合、コイル３２１，３５２は、矢印で示す方向に８の字状に巻回される。

また、コイル３５３は、アキシャル部３２のコイル３２３と接続されており、コイル３２３，３５３は、一体的にコア３１３，３３３に巻回される。この場合、コイル３２３，３５３は、矢印で示す方向に８の字状に巻回される。

さらに、コイル３５４は、アキシャル部３１のコイル３２２と接続されており、コイル３２２，３５４は、一体的にコア３１２，３３４に巻回される。この場合、コイル３２２，３５４は、矢印で示す方向に８の字状に巻回される。

さらに、コイル３５５は、アキシャル部３２のコイル３２４と接続されており、コイル３２４，３５５は、一体的にコア３１４，３３５に巻回される。この場合、コイル３２４，３５５は、矢印で示す方向に８の字状に巻回される。

さらに、コイル３５６は、アキシャル部３１のコイル３２３と接続されており、コイル３２３，３５６は、一体的にコア３１３，３３６に巻回される。この場合、コイル３２３，３５６は、矢印で示す方向に８の字状に巻回される。

さらに、コイル３５７は、アキシャル部３２のコイル３２５と接続されており、コイル３２５，３５７は、一体的にコア３１５，３３７に巻回される。この場合、コイル３２５，３５７は、矢印で示す方向に８の字状に巻回される。

そして、コイル３２１，３５２は、Ｕ相コイルとしてその一方端がアキシャル部３１側に配置されたバスバー７０のＵ相端子ＵＴに接続され、他方端がバスバー７０の中性点Ｎに接続される。また、コイル３２２，３５４は、Ｗ相コイルとしてその一方端がバスバー７０のＷ相端子ＷＴに接続され、他方端がバスバー７０の中性点Ｎに接続される。さらに、コイル３２３，３５６は、Ｖ相コイルとしてその一方端がバスバー７０のＶ相端子ＶＴに接続され、他方端がバスバー７０の中性点に接続される。

一方、アキシャル部３２側では、コイル３２３，３５３は、Ｖ相コイルとしてその一方端がアキシャル部３２側に配置されたバスバー７１のＶ相端子ＶＴに接続され、他方端が中性点Ｎに接続される。また、コイル３２４，３５５は、Ｕ相コイルとしてその一方端がバスバー７１のＵ相端子ＵＴに接続され、他方端がバスバー７１の中性点Ｎに接続される。さらに、コイル３２５，３５７は、Ｗ相コイルとしてその一方端がバスバー７１のＷ相端子ＷＴに接続され、他方端がバスバー７１の中性点Ｎに接続される。

上述したように、ラジアル部３３のコイル３５２〜３５７は、アキシャル部３１のコイル３２１〜３２４と、アキシャル部３２のコイル３２２〜３２５とに交互に接続される。そして、ラジアル部３３におけるコイル３５２〜３５７の巻数Ｎ１は、アキシャル部３１，３２におけるコイル３２１〜３２５の巻数Ｎ２と同じである。

アキシャル部３１，３２においては、各相は、周方向ＤＲ２にＷ相→Ｖ相→Ｕ相の順に変化し、ラジアル部３３においては、各相は、周方向ＤＲ２にＵ相→Ｖ相→Ｗ相の順に変化する。つまり、アキシャル部３１，３２においては、各相は、ラジアル部３３と逆に変化する。したがって、アキシャル部３１，３２のコア３１１〜３１５に巻回されるコイル３２１〜３２５は、ラジアル部３３のコア３３２〜３３７に巻回されるコイル３５２〜３５７の巻回方向と反対の方向に巻回される。このため、アキシャル部３１，３２とラジアル部３３との間でコイルを一体的に巻回するとき、上述したように、コイル３２１，３５２；３２３，３５３；３２２，３５４；３２４，３５５；３２３，３５６；３２５，３５７の各々は、８の字状に巻回される。その結果、アキシャル部３１，３２およびラジアル部３３において、Ｕ相→Ｖ相→Ｗ相の順に回転磁界を生成できる。

また、上述したように、アキシャル部３１，３２のコア３１１〜３１５は、ラジアル部３３のコア３３２〜３３７の周方向ＤＲ２における幅Ｗ１を２倍した幅Ｗ２を周方向ＤＲ２に有し、ラジアル部３３のコイル３５２〜３５７は、アキシャル部３１のコイル３２１〜３２４と、アキシャル部３２のコイル３２２〜３２５とに交互に接続されるので、アキシャル部３１におけるＵ相コア（コア３１１，３１４）、Ｖ相コア（コア３１３）およびＷ相コア（コア３１２）は、アキシャル部３２におけるＵ相コア（コア３１４）、Ｖ相コア（コア３１３）およびＷ相コア（コア３１２，３１５）に対して周方向ＤＲ２にずれた位置に配置される。

ステータ３０のラジアル部３３は、コイル３５１〜３６２に電流が流れると、径方向ＤＲ３の磁界を発生し、その発生した磁界をロータ２０の磁石２３Ａ〜２３Ｈに及ぼす。また、ステータ３０のアキシャル部３１，３２は、コイル３２１〜３２６に電流が流れると、回転軸方向ＤＲ１の磁界を発生し、その発生した磁界をロータ２０の磁石２１Ａ〜２１Ｈ，２２Ａ〜２２Ｈにそれぞれ及ぼす。

そうすると、上述したように、磁石２３Ａ〜２３Ｈは、径方向ＤＲ３に着磁され、磁石２１Ａ〜２１Ｈ，２２Ａ〜２２Ｈは、回転軸方向ＤＲ１に着磁されているので、磁石２３Ａ〜２３Ｈおよび磁石２１Ａ〜２１Ｈ，２２Ａ〜２２Ｈは、それぞれ、ステータ３０のラジアル部３３およびアキシャル部３１，３２からの磁界と相互に作用する。その結果、ロータ２０は、回転軸の回りに回転する。

この場合、ロータ２０は、径方向ＤＲ３に存在するステータ３０のラジアル部３３とロータ２０の磁石２３Ａ〜２３Ｈとの磁気的相互作用、および回転軸方向ＤＲ１に存在するステータ３０のアキシャル部３１，３２とロータ２０の磁石２１Ａ〜２１Ｈ，２２Ａ〜２２Ｈとの磁気的相互作用とによって回転軸の回りを回転する。したがって、回転電機１００は、径方向ＤＲ３に存在するステータ３０のラジアル部３３とロータ２０の磁石２３Ａ〜２３Ｈとの磁気的相互作用のみによってロータ２０が回転する場合よりもトルク密度を高くできる。また、ロータ２０の回転軸方向ＤＲ１における両端部においてもトルクを発生させるので、無駄なスペースがなく、空間利用効率を高くできる。さらに、回転軸方向ＤＲ１におけるロータ２０の端面では回転軸方向ＤＲ１に、ロータ２０の外周面では径方向ＤＲ３に漏れる磁束が少なく、トルクを効率良く発生させることができる。

図８は、図７に示すアキシャル部３１，３２およびラジアル部３３の一部のコアを示す斜視図である。なお、図８においては、アキシャル部３１のコアとしてコア３１１，３１２を示し、アキシャル部３２のコアとしてコア３１３を示し、ラジアル部３３のコアとしてコア３３３を示す。

図８を参照して、ラジアル部３３のコア３３３は、径方向ＤＲ３の最内周端３３３Ａにおいて周方向ＤＲ２に幅Ｗ１を有する。そして、コア３３３は、最外周端３３３Ｂにおいて周方向ＤＲ２に幅Ｗ１よりも広い幅を有する。つまり、コア３３３は、径方向ＤＲ３に略扇形状の平面形状を有する。また、コア３３３は、径方向ＤＲ３に長さＬ１を有する。したがって、幅Ｗ１は、コア３３３における周方向ＤＲ２の最小幅である。

アキシャル部３１のコア３１１，３１２およびアキシャル部３２のコア３１３は、径方向ＤＲ３の最内周端３１１Ａ，３１２Ａ，３１３Ａにおいて周方向ＤＲ２に幅Ｗ２を有する。そして、コア３１１，３１２，３１３は、最外周端３１１Ｂ，３１２Ｂ，３１３Ｂにおいて周方向ＤＲ２に幅Ｗ２よりも広い幅を有する。つまり、コア３１１，３１２，３１３は、径方向ＤＲ３に略扇形状の平面形状を有する。また、コア３１１，３１２，３１３は、径方向ＤＲ３に長さＬ２を有する。したがって、幅Ｗ２は、コア３１１，３１２，３１３における周方向ＤＲ２の最小幅である。

アキシャル部３１，３２のコア３１１，３１２，３１３の長さＬ２は、ラジアル部３３のコア３３３の周方向ＤＲ２における幅Ｗ１と同じ幅でアキシャル部３１，３２のコアを作製した場合の径方向ＤＲ３の長さと同じである。また、ラジアル部３３のコア３３３において、回転軸方向ＤＲ１に垂直な平面３３３Ｃの断面積をＳ１とし、アキシャル部３１，３２のコア３１１において、径方向ＤＲ３に垂直な端面３１１Ｄの断面積をＳ２としたとき、Ｓ２＞Ｓ１である。

したがって、コア３１１，３１２，３１３は、ラジアル部３３のコア３３３の周方向ＤＲ２における幅Ｗ１と同じ幅を有するコア３７０を周方向ＤＲ２に広げたコアに相当する。

そして、コイル３２１は、コア３１１の端面３１１Ｃ，３１１Ｄ，３１１Ｅ，３１１Ｆを囲むようにコア３１１に巻回される。コイル３２２，３２３も、コイル３２１と同じようにそれぞれコア３１２，３１３に巻回される。また、コイル３５３は、端面３３３Ｄ，３３３Ｅ，３３３Ｆ，３３３Ｇを囲むようにコア３３３に巻回される。

上述したように、コイル３５３の巻数Ｎ１は、コイル３２１，３２２，３２３の巻数Ｎ２と同じであるので、次式が成立する。

Ｗ２／Ｎ２＞Ｗ１／Ｎ１・・・（１）
すなわち、アキシャル部３１，３２のコア３１１，３１２，３１３の周方向ＤＲ２の最小幅Ｗ２をコイル３２１，３２２，３２３の巻数Ｎ２で除算した値Ｗ２／Ｎ２は、ラジアル部３３のコア３３３の周方向ＤＲ２の最小幅Ｗ１をコイル３５３の巻数Ｎ１で除算した値Ｗ１／Ｎ１よりも大きい。

コイル３２１，３２２，３２３に電流が流れると、コア３１１，３１２，３１３は、回転軸方向ＤＲ１に磁束を発生し、周方向ＤＲ２に幅Ｗ１を有する場合よりも磁気飽和を起こし難くなる。すなわち、コア３１１，３１２，３１３は、最内周端３１１Ａ，３１２Ａ，３１３Ａにおいて幅Ｗ１の２倍に相当する幅Ｗ２を周方向ＤＲ２に有し、径方向ＤＲ３にコア３７０と同じ長さＬ２を有するので、コア３１１，３１２，３１３において回転軸方向ＤＲ１に垂直な平面の断面積は、コア３７０よりも大きくなる。そうすると、コア３１１，３１２，３１３は、コア３７０に比べ、より多くの磁束を発生させることができ、磁気飽和を起こし難くなる。その結果、ステータ３０は、アキシャル部３１，３２のコアが周方向ＤＲ２においてラジアル部３３のコアと同じ幅を有する場合よりも磁気飽和を起こし難くなり、回転電機１００は、高出力領域において、より大きいトルクを出力できる。

この実施の形態１においては、アキシャル部３１，３２のコア３１１〜３１６の周方向ＤＲ２における幅Ｗ２（最小値）、アキシャル部３１，３２のコイル３２１〜３２６の巻数Ｎ２、ラジアル部３３のコア３３１〜３４２の周方向ＤＲ２における幅Ｗ１（最小値）およびラジアル部３３のコイル３５１〜３６２の巻数Ｎ１の間に上記式（１）が成立し、かつ、アキシャル部３１，３２のコア３１１〜３１６の径方向ＤＲ３に垂直な断面積Ｓ２をラジアル部３３のコア３３１〜３４２の回転軸方向ＤＲ１に垂直な断面積Ｓ１よりも大きくすることを特徴とする。

この特徴により、アキシャル部３１，３２は、周方向ＤＲ２においてラジアル部３３のコア３３１〜３４２と同じ幅を有するコア３７０を含む場合よりも磁気飽和を起こし難くなる。その結果、回転電機１００は、高出力領域において、より高いトルクを出力できる。

上記においては、ラジアル部３３のコイル３５１〜３６２の巻数Ｎ１は、アキシャル部３１，３２のコイル３２１〜３２６の巻数Ｎ２と同じであると説明したが、この発明においては、これに限らず、ラジアル部３３のコイル３５１〜３６２の巻数Ｎ１は、アキシャル部３１，３２のコイル３２１〜３２６の巻数Ｎ２よりも多くなるようにしてもよい。これにより、Ｗ２／Ｎ２は、Ｎ１＝Ｎ２である場合に比べ、Ｗ１／Ｎ１よりもさらに大きくなり、アキシャル部３１，３２における磁気飽和がさらに起こり難くなる。

この場合、アキシャル部３１または３２のコア３１１〜３１６とラジアル部３３のコア３３１〜３４２とに一体的に８の字状にコイルを巻回した後に、ラジアル部３３のコア３３１〜３４２のみにさらにコイルを巻回してＮ１＞Ｎ２が成立するようにしてもよく、アキシャル部３１，３２のコア３１１〜３１６とラジアル部３３のコア３３１〜３４２とに別々にコイルを巻回してＮ１＞Ｎ２が成立するようにしてもよい。

また、アキシャル部３１，３２のコイル３２１〜３２６およびラジアル部３３のコイル３５１〜３６２のいずれか一方のコイルは、アキシャル部３１，３２のコイル３２１〜３２６およびラジアル部３３のコイル３５１〜３６２のいずれか他方のコイルのコイルエンドの内側に配置される。

これによって、コイルエンドの内側のデッドスペースに他方のコイルを配置することができ、回転電機の寸法を大きくすることなく、トルクを増加させることができる。

さらに、コア３１１〜３１６，３３１〜３４２およびロータ２０のコアは、圧粉磁心によって形成されていてもよい。

なお、磁石２１Ａ〜２１Ｈおよび磁石２２Ａ〜２２Ｈは、回転軸方向ＤＲ１に着磁された「第２のロータ磁極部」を構成し、磁石２３Ａ〜２３Ｈは、径方向ＤＲ３に着磁された「第１のロータ磁極部」を構成する。

また、アキシャル部３１および３２は、第１のロータ磁極部に対応して設けられ、かつ、回転軸方向ＤＲ１に磁束を発生する「第２のステータ磁極部」を構成し、ラジアル部３３は、第１のロータ磁極部に対応して設けられ、かつ、径方向ＤＲ３に磁束を発生する「第１のステータ磁極部」を構成する。

さらに、アキシャル部３１のコア３１１〜３１６は、「複数の第１のアキシャルコア」を構成し、アキシャル部３１のコイル３２１〜３２６は、「複数の第１のアキシャルコイル」を構成する。

さらに、アキシャル部３２のコア３１１〜３１６は、「複数の第２のアキシャルコア」を構成し、アキシャル部３２のコイル３２１〜３２６は、「複数の第２のアキシャルコイル」を構成する。

［実施の形態２］
図９は、実施の形態２による回転電機のステータおよびロータの斜視図である。図９を参照して、実施の形態２による回転電機２００は、ステータ１１０と、ロータ１２０とを備える。

ステータ１１０は、中空の略円筒形状を有し、鉄材からなる。そして、ステータ１１０は、コア１１１と、コイル１１２とを含む。コア１１１は、略コの字形状からなり、一体的に形成される。そして、コア１１１は、ステータ１１０の内壁に沿って所定の間隔で複数個設けられる。

コア１１１は、ラジアル部１１１Ａと、アキシャル部１１１Ｂ，１１１Ｃとを有する。ラジアル部１１１Ａは、ロータ１２０の回転軸方向ＤＲ１に配置され、アキシャル部１１１Ｂ，１１１Ｃは、ロータ１２０の径方向ＤＲ３に配置される。図９の紙面上、アキシャル部１１１Ｂは、ステータ１１０の上部に設けられ、アキシャル部１１１Ｃは、ステータ１１０の下部に設けられる。

コイル１１２は、コア１１１に沿って回転軸方向ＤＲ１および径方向ＤＲ３に巻回される。したがって、コイル１１２も、略コの字形状からなり、ラジアル部１１２Ａおよびアキシャル部１１２Ｂ，１１２Ｃを有する。コア１１１に巻回されたコイル１１２は、ステータ１１０の内壁に接するので、コイル１１２の冷却性を向上できる。つまり、コイル１１２は、ステータ１１０を構成する鉄材によって覆われるので、コイル１１２の冷却性を向上できる。

ロータ１２０は、ロータシャフト１２１と、ロータコア１２２と、磁石１２３とを含む。ロータコア１２２は、略円筒形状を有し、ロータ１２０の回転軸方向ＤＲ１に複数の電磁鋼板を積層した構造からなる。そして、ロータコア１２２は、ロータシャフト１２１に固定される。磁石１２３は、略コの字形状からなり、ロータコア１２２を挟み込むようにロータコア１２２に固定される。そして、磁石１２３は、ロータ１２０の周方向ＤＲ２に所定の間隔で複数個配設される。

磁石１２３は、ラジアル部１２３Ａと、アキシャル部１２３Ｂ，１２３Ｃとを有する。そして、ラジアル部１２３Ａは、ロータコア１２２の円筒面１２２Ａよりも径方向ＤＲ３に突出している。また、アキシャル部１２３Ｂ，１２３Ｃは、ロータコア１２２の円筒端面１２２Ｂ，１２２Ｃよりも回転軸方向ＤＲ１に突出している。

すなわち、ラジアル部１２３Ａは、ロータ１２０の円筒面１２２Ａ上に配置された磁石であり、アキシャル部１２３Ｂ，１２３Ｃは、回転軸方向ＤＲ１におけるロータ１２０の両端に存在する円筒端面１２２Ｂ，１２２Ｃ上に配置された磁石である。そして、ラジアル部１２３Ａは、径方向ＤＲ３に着磁されており、アキシャル部１２３Ｂ，１２３Ｃは、回転軸方向ＤＲ１に着磁されている。

ロータ１２０は、ステータ１１０の中空部に配置される。この場合、コア１１１のラジアル部１１１Ａおよびコイル１１２のラジアル部１１２Ａは、磁石１２３のラジアル部１２３Ａに対向し、コア１１１のアキシャル部１１１Ｂおよびコイル１１２のアキシャル部１１２Ｂは、磁石１２３のアキシャル部１２３Ｂに対向し、コア１１１のアキシャル部１１１Ｃおよびコイル１１２のアキシャル部１１２Ｃは、磁石１２３のアキシャル部１２３Ｃに対向する。

すなわち、コア１１１のラジアル部１１１Ａおよびコイル１１２のラジアル部１１２Ａは、磁石１２３のラジアル部１２３Ａに対応して設けられ、コア１１１のアキシャル部１１１Ｂおよびコイル１１２のアキシャル部１１２Ｂは、磁石１２３のアキシャル部１２３Ｂに対応して設けられ、コア１１１のアキシャル部１１１Ｃおよびコイル１１２のアキシャル部１１２Ｃは、磁石１２３のアキシャル部１２３Ｃに対応して設けられる。そして、上述したように、磁石１２３のラジアル部１２３Ａは、ロータコア１２２の円筒面１２２Ａ上に配置され、磁石１２３のアキシャル部１２３Ｂ，１２３Ｃは、それぞれ、ロータコア１２２の円筒端面１２２Ｂ，１２２Ｃ上に配置されるので、コア１１１のラジアル部１１１Ａおよびコイル１１２のラジアル部１１２Ａは、ロータコア１２２の円筒面１２２Ａに対向して設けられ、コア１１１のアキシャル部１１１Ｂおよびコイル１１２のアキシャル部１１２Ｂは、ロータコア１２２の円筒端面１２２Ｂに対向して設けられ、コア１１１のアキシャル部１１１Ｃおよびコイル１１２のアキシャル部１１２Ｃは、ロータコア１２２の円筒端面１２２Ｃに対向して設けられる。

図１０は、図９に示すコイル１１２およびロータ１２０の斜視図である。図１０を参照して、磁石１２３のラジアル部１２３Ａおよびアキシャル部１２３Ｂ，１２３Ｃは、略コの字形状からなるコイル１１２の内側を周方向ＤＲ２に回転可能である。

図１１は、図９に示す回転電機２００のステータ１１０およびロータ１２０の断面図である。図１１を参照して、磁石１２３は、ロータコア１２２を挟み込むようにロータ１２０の径方向ＤＲ３からロータコア１２２に固定される。

ベアリング３〜６は、ステータ１１０とロータ１２０のロータシャフト１２１との間に設けられる。そして、ロータシャフト１２１は、ベアリング３〜６によって支持される。これによって、ロータ１２０は、ステータ１１０に対して回転自在に支持される。

ステータ１１０は、ラジアル部１１０Ａと、アキシャル部１１０Ｂ，１１０Ｃと、結合部１１０Ｄ，１１０Ｅとを含む。ラジアル部１１０Ａは、ロータ１２０の回転軸方向ＤＲ１に配置される。アキシャル部１１０Ｂ，１１０Ｃは、ロータ１２０の径方向ＤＲ３に配置される。そして、ラジアル部１１０Ａは、磁石１２３のラジアル部１２３Ａに対向し、アキシャル部１１０Ｂ，１１０Ｃは、それぞれ、磁石１２３のアキシャル部１２３Ｂ，１２３Ｃに対向する。

ラジアル部１１０Ａは、上述したコア１１１のラジアル部１１１Ａおよびコイル１１２のラジアル部１１２Ａを含み、アキシャル部１１０Ｂ，１１０Ｃは、上述したコア１１１のアキシャル部１１１Ｂ，１１１Ｃおよびコイル１１２のアキシャル部１１２Ｂ，１１２Ｃを含む。したがって、ラジアル部１１０Ａは、コイル１１２に電流が流れると、径方向ＤＲ３の磁界を発生し、その発生した磁界を磁石１２３のラジアル部１２３Ａに及ぼす。また、アキシャル部１１０Ｂ，１１０Ｃは、コイル１１２に電流が流れると、回転軸方向ＤＲ１の磁界を発生し、その発生した磁界を磁石１２３のアキシャル部１２３Ｂ，１２３Ｃにそれぞれ及ぼす。

そうすると、上述したように、磁石１２３のラジアル部１２３Ａは、径方向ＤＲ３に着磁され、アキシャル部１２３Ｂ，１２３Ｃは、回転軸方向ＤＲ１に着磁されているので、ラジアル部１２３Ａおよびアキシャル部１２３Ｂ，１２３Ｃは、それぞれ、ステータ１１０のラジアル部１１０Ａおよびアキシャル部１１０Ｂ，１１０Ｃからの磁界と相互に作用する。その結果、ロータ１２０は、回転軸ＡＸの回りに回転する。

この場合、ロータ１２０は、径方向ＤＲ３に存在するステータ１１０のラジアル部１１０Ａとロータ１２０のラジアル部（＝磁石１２３のラジアル部１２３Ａ）との磁気的相互作用、および回転軸方向ＤＲ１に存在するステータ１１０のアキシャル部１１０Ｂ，１１０Ｃとロータ１２０のアキシャル部（＝磁石１２３のアキシャル部１２３Ｂ，１２３Ｃ）との磁気的相互作用とによって回転軸ＡＸの回りを回転する。したがって、回転電機２００は、径方向ＤＲ３に存在するステータ１１０のラジアル部１１０Ａとロータ１２０のラジアル部（＝磁石１２３のラジアル部１２３Ａ）との磁気的相互作用のみによってロータ１２０が回転する場合よりもトルク密度を高くできる。また、ロータ１２０の回転軸方向ＤＲ１における両端部においてもトルクを発生させるので、無駄なスペースがなく、空間利用効率を高くできる。さらに、円筒面１２２Ａでは回転軸方向ＤＲ１に、円筒端面１２２Ｂ，１２２Ｃでは径方向ＤＲ３に漏れる磁束が少なく、トルクを効率良く発生させることができる。

図１２は、図９に示すコア１１１の斜視図である。図１２を参照して、ラジアル部１１１Ａは、径方向ＤＲ３の最内周端において周方向ＤＲ２において幅Ｗ３を有し、径方向ＤＲ３に幅Ｗ４を有する。また、アキシャル部１１１Ｂは、径方向ＤＲ３におけるラジアル部１１１Ａの最内周端でラジアル部１１１Ａに当接し、その当接部において周方向ＤＲ２に幅Ｗ３を有し、かつ、回転軸方向ＤＲ１に幅Ｗ４を有する。アキシャル部１１１Ｃは、アキシャル部１１１Ｂと同じ幅Ｗ３，Ｗ４を有する。

したがって、回転軸方向ＤＲ１に垂直なラジアル部１１１Ａの断面積Ｓ３は、径方向ＤＲ３に垂直なアキシャル部１１１Ｂ，１１１Ｃの断面積Ｓ４と同じである。つまり、コア１１１のアキシャル部１１１Ｂ，１１１Ｃは、回転軸方向ＤＲ１に垂直なラジアル部１１１Ａの断面積Ｓ３と同じ断面積Ｓ４を径方向ＤＲ３に有する。

図１３は、図９に示すコイル１１２の斜視図である。図１３を参照して、コイル１１２は、コイル１１２１，１１２２からなる。コイル１１２１は、ロータ１２０の回転軸方向ＤＲ１から径方向ＤＲ３に略コの字形状に一体的に巻回される。そして、コイル１１２１は、ラジアル部１１２１Ａと、アキシャル部１１２１Ｂ，１１２１Ｃとからなる。また、コイル１１２２は、ロータ１２０の回転軸方向ＤＲ１に巻回される。

コイル１１２のラジアル部１１２Ａは、コイル１１２１のラジアル部１１２１Ａとコイル１１２２とからなり、コイル１１２のアキシャル部１１２Ｂは、コイル１１２１のアキシャル部１１２１Ｂからなり、コイル１１２のアキシャル部１１２Ｃは、コイル１１２１のアキシャル部１１２１Ｃからなる。

このように、コイル１１２のラジアル部１１２Ａは、回転軸方向ＤＲ１および径方向ＤＲ３に一体的に巻回されたコイル１１２１のラジアル部１１２１Ａと回転軸方向ＤＲ１に巻回されたコイル１１２２とからなるので、コイル１１２のラジアル部１１２Ａ（＝コイル１１２１のラジアル部１１２１Ａおよびコイル１１２２）は、コイル１１２のアキシャル部１１２Ｂ（＝コイル１１２１のアキシャル部１１２１Ｂ），１１２Ｃ（＝コイル１１２１のアキシャル部１１２１Ｃ）よりも巻数が多い。すなわち、コイル１１２のラジアル部１１２Ａの巻数をＮ３とし、コイル１１２のアキシャル部１１２Ｂ，１１２Ｃの巻数をＮ４としたとき、Ｎ３＞Ｎ４が成立する。

このように、コイル１１２は、回転軸方向ＤＲ１および径方向ＤＲ３に略コの字形状に一体的に巻回されたコイル１１２１と、回転軸方向ＤＲ１に巻回されたコイル１１２２とからなり、ラジアル部１１２Ａの巻数Ｎ３がアキシャル部１１２Ｂ，１１２Ｃの巻数Ｎ４よりも多いことを特徴とする。

図１４は、図９に示すコイル１１２の他の斜視図である。図１４を参照して、コイル１１２は、コイル１１２３〜１１２５からなる。コイル１１２３は、ロータ１２０の回転軸方向ＤＲ１に巻回される。コイル１１２４，１１２５は、ロータ１２０の径方向ＤＲ３に巻回される。そして、コイル１１２３の巻数Ｎ５は、コイル１１２４，１１２５の巻数Ｎ６よりも多い。

コイル１１２３は、コイル１１２のラジアル部１１２Ａを構成し、コイル１１２４は、コイル１１２のアキシャル部１１２Ｂを構成し、コイル１１２５は、コイル１１２のアキシャル部１１２Ｃを構成する。

したがって、コイル１１２がコイル１１２３〜１１２５からなる場合においても、コイル１１２のラジアル部１１２Ａ（＝コイル１１２３）の巻数Ｎ５は、コイル１１２のアキシャル部１１２Ｂ（＝コイル１１２４），１１２Ｃ（＝コイル１１２５）の巻数Ｎ６よりも多い。

このように、実施の形態２においては、コア１１１のラジアル部１１１Ａおよびアキシャル部１１１Ｂ，１１１Ｃは、周方向ＤＲ２において同じ幅Ｗ３を有し、コイル１１２のラジアル部１１２Ａの巻数Ｎ５は、アキシャル部１１２Ｂ，１１２Ｃの巻数Ｎ６よりも多いことを特徴とする。

その結果、次式が成立する。

Ｗ３／Ｎ６＞Ｗ３／Ｎ５・・・（２）
すなわち、コア１１１のアキシャル部１１１Ｂ，１１１Ｃの周方向ＤＲ２の幅Ｗ３をコイル１１２のアキシャル部１１２Ｂ，１１２Ｃの巻数Ｎ６で除算した値Ｗ３／Ｎ６は、コア１１１のラジアル部１１１Ａの周方向ＤＲ２の幅Ｗ３をコイル１１２のラジアル部１１２Ｂ，１１２Ｃの巻数Ｎ５で除算した値Ｗ３／Ｎ５よりも大きい。

その結果、コア１１１のアキシャル部１１１Ｂ，１１１Ｃは、コイル１１２のラジアル部１１２Ａおよびアキシャル部１１２Ｂ，１１２Ｃの巻数が同じ場合よりも磁気飽和が起こり難くなる。

なお、磁石１２３のラジアル部１２３Ａは、径方向に着磁された「第１のロータ磁極部」を構成し、磁石１２３のアキシャル部１２３Ｂ，１２３Ｃは、回転軸方向に着磁された「第２のロータ磁極部」を構成する。

また、コア１１１のラジアル部１１１Ａおよびコイル１１２のラジアル部１１２Ａは、第１のロータ磁極部に対応して設けられ、かつ、径方向に磁束を発生する「第１のステータ磁極部」を構成する。

さらに、コア１１１のアキシャル部１１１Ｂ，１１１Ｃおよびコイル１１２のアキシャル部１１２Ｂ，１１２Ｃは、第２のロータ磁極部に対応して設けられ、かつ、回転軸方向に磁束を発生する「第２のステータ磁極部」を構成する。

さらに、複数のコア１１１，１１１，・・・の複数のアキシャル部１１１Ｂ，１１１Ｂ，・・・は、「複数の第１のアキシャルコア」を構成する。

さらに、複数のコイル１１２，１１２，・・・の複数のアキシャル部１１２Ｂ，１１２Ｂ，・・・は、「複数の第１のアキシャルコイル」を構成する。

さらに、複数のコア１１１，１１１，・・・の複数のアキシャル部１１１Ｃ，１１１Ｃ，・・・は、「複数の第２のアキシャルコア」を構成する。

さらに、複数のコイル１１２，１１２，・・・の複数のアキシャル部１１２Ｃ，１１２Ｃ，・・・は、「複数の第２のアキシャルコイル」を構成する。

上述した実施の形態１においては、アキシャル部３１，３２のコア３１１〜３１６の周方向ＤＲ２における幅Ｗ２（最小値）をアキシャル部３１，３２のコイル３２１〜３２６の巻数Ｎ２で除算した値Ｗ２／Ｎ２は、ラジアル部３３のコア３３１〜３４２の周方向ＤＲ２における幅Ｗ１（最小値）をラジアル部３３のコイル３５２〜３６２の巻数Ｎ１で除算した値Ｗ１／Ｎ１よりも大きく、かつ、アキシャル部３１，３２のコア３１１〜３１６の径方向ＤＲ３に垂直な断面積Ｓ２をラジアル部３３のコア３３１〜３４２の回転軸方向ＤＲ１に垂直な断面積Ｓ１よりも大きくすることを特徴とする。

また、実施の形態２においては、コア１１１のアキシャル部１１１Ｂ，１１１Ｃの周方向ＤＲ２の幅Ｗ３をコイル１１２のアキシャル部１１２Ｂ，１１２Ｃの巻数Ｎ６で除算した値Ｗ３／Ｎ６は、コア１１１のラジアル部１１１Ａの周方向ＤＲ２の幅Ｗ３をコイル１１２のラジアル部１１２Ａの巻数Ｎ５で除算した値Ｗ３／Ｎ５よりも大きく、かつ、コア１１１のアキシャル部１１１Ｂ，１１１Ｃの径方向ＤＲ３に垂直な断面積Ｄ４をコア１１１のラジアル部１１１Ａの回転軸方向ＤＲ１に垂直な断面積Ｄ３と同じにすることを特徴とする。

したがって、この発明においては、ステータのアキシャル部においてコアの径方向に垂直な断面積をステータのラジアル部におけるコアの回転軸方向に垂直な断面積以上に設定し、かつ、アキシャル部のコアの周方向ＤＲ２における幅をコイルのアキシャル部の巻数で除算した値がラジアル部のコアの周方向ＤＲ２における幅をコイルのラジアル部の巻数で除算した値よりも大きくなるようにする。

これによって、ステータのアキシャル部は、周方向ＤＲ２の幅がラジアル部の周方向ＤＲ２の幅と同じであり、かつ、コイルの巻き数がラジアル部と同じである場合に比べ、より多くの磁束を発生させることができ、磁気飽和が起こり難くなる。その結果、回転電機は、高出力領域において、より高いトルクを出力できる。

さらに、実施の形態２においては、コイル１１２のラジアル部１１２Ａおよびアキシャル部１１２Ｂ，１１２Ｃのいずれか一方のコイルは、コイル１１２のラジアル部１１２Ａおよびアキシャル部１１２Ｂ，１１２Ｃのいずれか他方のコイルのコイルエンドの内側に配置される。

これによって、コイルエンドの内側のデッドスペースに他方のコイルを配置することができ、回転電機の寸法を大きくすることなく、トルクを増加させることができる。

さらに、コア１１１およびロータコア１２２は、圧粉磁心によって形成されていてもよい。

なお、回転電機１００，２００は、たとえば、車両の駆動輪を駆動する電動機、または、駆動輪の回転動力によって発電する発電機として機能する。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明は、磁気方向を抑制して回転軸方向におけるロータの両端面を有効利用可能な回転電機に適用される。

この発明の実施の形態１による回転電機の分解図である。 図１に示す線ＩＩ−ＩＩ間における回転電機の断面図である。 図１に示すステータのアキシャル部の斜視図である。 図１に示すステータのラジアル部の斜視図である。 回転電機の斜視図である。 回転電機の他の斜視図である。 図１に示すステータのアキシャル部およびラジアル部の一部の展開図である。 図７に示すアキシャル部およびラジアル部の一部のコアを示す斜視図である。 実施の形態２による回転電機のステータおよびロータの斜視図である。 図９に示すコイルおよびロータの斜視図である。 図９に示す回転電機のステータおよびロータの断面図である。 図９に示すコアの斜視図である。 図９に示すコイルの斜視図である。 図９に示すコイルの他の斜視図である。

符号の説明

３〜６ ベアリング、１０ シャフト、２０，１２０ ロータ、２１，２２，３１，３２，１１０Ｂ，１１０Ｃ，１１１Ｂ，１１１Ｃ，１１２Ｂ，１１２Ｃ，１２３Ｂ，１２３Ｃ，１１２１Ｂ，１１２１Ｃ アキシャル部、２３，３３，１１０Ａ，１１１Ａ，１１２Ａ，１２３Ａ，１１２１Ａ ラジアル部、２１Ａ〜２１Ｈ，２２Ａ〜２２Ｈ，２３Ａ〜２３Ｈ，１２３ 磁石、３０，１１０ ステータ、４０ ケース、４０Ａ 内周面、５０，６０ カバー、７０，７１ バスバー、８０，９０，３２０，３４０ 端子、１００，２００ 回転電機、１１０Ｄ，１１０Ｅ 結合部、１１１，３１１〜３１６，３３１〜３４２，３７０ コア、１１２，３２１〜３２６，３５１〜３６２，１１２１〜１１２５ コイル、１２１ ロータシャフト、１２２ ロータコア、１２２Ａ 円筒面、１２２Ｂ，１２２Ｃ 円筒端面、３１０ ブラケット、３１０Ａ〜３１０Ｆ 孔、３１１Ａ，３１２Ａ，３１３Ａ，３３３Ａ 最内周端、３１１Ｂ，３１２Ｂ，３１３Ｂ，３３３Ｂ 最外周端、３１１Ｃ，３１１Ｄ，３１１Ｅ，３１１Ｆ，３３３Ｄ，３３３Ｅ，３３３Ｆ，３３３Ｇ 端面、３３３Ｃ 平面。

Claims (9)

1. 径方向に着磁された第１のロータ磁極部と、回転軸方向に着磁された第２のロータ磁極部とを有するロータと、
   前記第１のロータ磁極部に対応して設けられ、かつ、前記径方向に磁束を発生する第１のステータ磁極部と、前記第２のロータ磁極部に対応して設けられ、かつ、前記回転軸方向に磁束を発生する第２のステータ磁極部とを有するステータとを備え、
   前記ロータは、前記第１および第２のステータ磁極部からの磁束をそれぞれ前記第１および第２のロータ磁極部に受けることによって前記ステータに対して自在に回転し、
   前記第１のステータ磁極部は、
   前記ロータの周方向に配列された複数の第１のコアと、
   前記複数の第１のコアに対応して設けられ、各々が対応する第１のコアに巻回された複数の第１のコイルとからなり、
   前記第２のステータ磁極部は、
   前記ロータの周方向に配列された複数の第２のコアと、
   前記複数の第２のコアに対応して設けられ、各々が対応する第２のコアに巻回された複数の第２のコイルとからなり、
   前記第２のコアは、前記回転軸方向に垂直な平面方向における前記第１のコアの断面積以上の断面積を前記ロータの径方向に垂直な平面方向に有し、
   前記ロータの周方向における前記第１のコアの最小幅をＷ１とし、前記第１のコイルの巻数をＮ１とし、前記ロータの周方向における前記第２のコアの最小幅をＷ２とし、前記第２のコイルの巻数をＮ２としたとき、
   Ｗ２／Ｎ２＞Ｗ１／Ｎ１が成立する、回転電機。
2. 前記複数の第１のコイルおよび前記複数の第２のコイルのいずれか一方の複数のコイルは、前記複数の第１のコイルおよび前記複数の第２のコイルのいずれか他方の複数のコイルのコイルエンドの内側に配置される、請求項１に記載の回転電機。
3. Ｎ１＞Ｎ２が成立する、請求項１または請求項２に記載の回転電機。
4. 前記第１および第２のコイルは、一体的に巻回される、請求項３に記載の回転電機。
5. 前記第１のコイルは、前記第２のコイルと別体に巻回される、請求項３に記載の回転電機。
6. 前記複数の第１のコアの総数は、前記複数の第２のコアの総数よりも多い、請求項１に記載の回転電機。
7. 前記ロータは、略円筒形からなり、
   前記複数の第１のコアは、前記円筒形の外周面に対向して前記ロータの周方向に配列され、
   前記複数の第２のコアは、
   前記ロータの回転軸方向における前記円筒形の一方の端面に対向して前記ロータの周方向に配置される複数の第１のアキシャルコアと、
   前記ロータの回転軸方向における前記円筒形の他方の端面に対向して前記ロータの周方向に配置される複数の第２のアキシャルコアとからなり、
   前記複数の第２のコイルは、
   前記複数の第１のアキシャルコアに対応して設けられ、各々が対応する第１のアキシャルコアに巻回される複数の第１のアキシャルコイルと、
   前記複数の第２のアキシャルコアに対応して設けられ、各々が対応する第２のアキシャルコアに巻回される複数の第２のアキシャルコイルとからなり、
   前記複数の第１のアキシャルコアは、前記複数の第２のアキシャルコアに対して前記ロータの周方向にずれた位置に配置される、請求項６に記載の回転電機。
8. 前記第１および第２のアキシャルコイルは、前記第１のコイルの巻回方向を反転した方向に巻回される、請求項７に記載の回転電機。
9. 前記第１および第２のアキシャルコイルは、前記第１のコイルと一体的に巻回される、請求項８に記載の回転電機。

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