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公開番号2025153565
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-10
出願番号2024056103
出願日2024-03-29
発明の名称回転電機
出願人株式会社ミツバ
代理人個人,個人,個人
主分類H02K 21/22 20060101AFI20251002BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】発電機としての性能とモータとしての性能をバランスよく向上できる回転電機を提供する。
【解決手段】実施形態の始動発電機1は、ステータ4と、ロータ3と、を備える。ステータ4のティース14は、コイル12が巻回されるティース本体15と、ティース本体15における径方向の端部から周方向に延びる傘部16と、を有する。ロータ3は、複数の磁極を有する。m及びnを2以上の正の整数とし、かつm≠nとし、ティース14の個数をTとし、磁極の磁極数をPとし、ティース本体15における周方向の中心間の角度θtとし、磁極における周方向の中心間の角度をθpとし、同相の傘部16における周方向の中心間の角度をθkとしたとき、記ティース14の個数T、磁極数P、角度θt,θp,θkは、P=2m、T=3n、θt<θk<θp、P<Tを満たし、少なくとも2つの同相のティース14は周方向に隣り合っている。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
コイルが巻回される複数のティースが周方向に並んで配置されたステータと、
前記ステータに対して回転自在に設けられたロータと、
を備え、
前記ティースは、
径方向に延び、前記コイルが巻回されるティース本体と、
前記ティース本体における径方向の端部から周方向に延びる傘部と、
を有し、
前記ロータは、前記傘部と径方向で対向するとともに周方向に等間隔に並んで配置された複数の磁極を有し、
ｍ及びｎを２以上の正の整数とし、かつｍ≠ｎとし、前記ティースの個数をＴとし、前記磁極の磁極数をＰとし、前記ティース本体における周方向の中心間の角度をθｔとし、前記磁極における周方向の中心間の角度をθｐとし、同相の前記傘部における周方向の中心間の角度をθｋとしたとき、前記ティースの個数Ｔ、前記磁極数Ｐ、前記角度θｔ、前記角度θｐ、及び前記角度θｋは、
Ｐ＝２ｍ、Ｔ＝３ｎ、θｔ＜θｋ＜θｐ、Ｐ＜Ｔ
を満たし、
少なくとも２つの同相の前記ティースは周方向に隣り合っている、
ことを特徴とする回転電機。
続きを表示（約 170 文字）【請求項２】
ｎは偶数である、
ことを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
前記磁極数Ｐは１６極であり、
前記ティースの個数Ｔは１８個であり、
前記角度θｋは、
２０°＜θｋ＜２２．５°
を満たす、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の回転電機。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、車両のエンジン始動用のモータとして用いられるとともに、エンジン始動後の発電機として用いられる回転電機が知られている。この種の回転電機は、車体に固定され、コイルが巻回されたステータと、クランクシャフトに固定され、ステータに対して回転自在に設けられたロータ（フライホイール）と、を備える。
【０００３】
ステータは、周方向に並んで配置された複数のティースを備える。ティースは、径方向に延びるティース本体と、ティース本体における径方向の外側の端部から周方向に延びる傘部と、を有する。ティース本体には、コイルが巻回されている。
ロータは、ステータを径方向の外側から覆うように有底筒状に形成されたロータヨークを備える。ロータヨークの内周面には、永久磁石が設けられている。永久磁石には、複数の磁極が周方向に順番に並んでいる。
【０００４】
このような構成のもと、回転電機をエンジン始動用のモータとして使用する場合、所定のコイルに選択的に電流を供給する。すると、ティースに磁束が形成され、この磁束とロータの永久磁石との間で生じる磁気的な吸引力や反発力によってロータが回転される。
回転電機をエンジン始動後の発電機として使用する場合、ロータが回転することによって永久磁石の磁束量が変化する。この磁束量の変化が起電力となってコイルに電流が発生する。コイルに発生する電流は、例えばバッテリ等に蓄電されたり、付属電機機器に供給されたりする。
【０００５】
回転電機の性能を向上するために、さまざまな技術が提案されている。例えば、発電の高出力化、高効率化を図るために、ティースの形状を異形にする形状が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このものは、ティース本体を等間隔に配置するとともに、傘部における周方向の中心間の角度（配置角度）を、磁極における周方向の中心間の角度（磁極のピッチ角度）と一致させている。このように構成することで、同相内での位相差が縮まり、発電効率を向上できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特許第６１５４６３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述の従来技術にあっては、異相間の傘部の間の角度と、同相間の傘部の間の角度とが異なってしまうため、モータとしての性能が低下してしまうという課題があった。このように、発電機としての性能向上とモータとしての性能向上とはトレードオフの関係にある。
【０００８】
そこで、本発明は、発電機としての性能とモータとしての性能をバランスよく向上できる回転電機を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明の第１態様では、回転電機は、コイルが巻回される複数のティースが周方向に並んで配置されたステータと、前記ステータに対して回転自在に設けられたロータと、を備え、前記ティースは、径方向に延び、前記コイルが巻回されるティース本体と、前記ティース本体における径方向の端部から周方向に延びる傘部と、を有し、前記ロータは、前記傘部と径方向で対向するとともに周方向に等間隔に並んで配置された複数の磁極を有し、ｍ及びｎを２以上の正の整数とし、かつｍ≠ｎとし、前記ティースの個数をＴとし、前記磁極の磁極数をＰとし、前記ティース本体における周方向の中心間の角度をθｔとし、前記磁極における周方向の中心間の角度をθｐとし、同相の前記傘部における周方向の中心間の角度をθｋとしたとき、前記ティースの個数Ｔ、前記磁極数Ｐ、前記角度θｔ、前記角度θｐ、及び前記角度θｋは、Ｐ＝２ｍ、Ｔ＝３ｎ、θｔ＜θｋ＜θｐ、Ｐ＜Ｔを満たし、少なくとも２つの同相の前記ティースは周方向に隣り合っている。
【００１０】
このように構成することで、発電機としての性能、及びモータとしての性能のいずれもバランスよく向上できる。
また、磁極数Ｐとティースの個数ＴとがＰ＜Ｔを満たすと、隣り合う異相の傘部の間隔を極力小さくできる。この結果、コイルによる鎖交磁束や磁極による磁束をできる限り有効に使うことが可能になる。このため、発電機としての性能、及びモータとしての性能のいずれも確実に向上できる。
（【００１１】以降は省略されています）

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