特開 2024-119371 巻線界磁型回転電機および巻線界磁型回転電機の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024119371

(43)【公開日】2024-09-03

(54)【発明の名称】巻線界磁型回転電機および巻線界磁型回転電機の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H02K 1/28 20060101AFI20240827BHJP

【ＦＩ】

H02K1/28 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023026225

(22)【出願日】2023-02-22

(71)【出願人】

【識別番号】000000011

【氏名又は名称】株式会社アイシン

(74)【代理人】

【識別番号】100104433

【弁理士】

【氏名又は名称】宮園 博一

(72)【発明者】

【氏名】大重 成希

(72)【発明者】

【氏名】知念 真太郎

(72)【発明者】

【氏名】原田 侑典

(72)【発明者】

【氏名】石崎 優太

【テーマコード（参考）】

5H601

【Ｆターム（参考）】

5H601AA09

5H601BB20

5H601CC01

5H601CC14

5H601DD01

5H601DD09

5H601DD11

5H601DD18

5H601GB04

5H601GB12

5H601GB33

5H601GB48

5H601GD03

5H601GD08

5H601GD18

5H601GD22

(57)【要約】

【課題】大型化を抑制しながら、ロータコイルを保持する部分の機械的強度を確保することが可能な巻線界磁型回転電機および巻線界磁型回転電機の製造方法を提供する。
【解決手段】この巻線界磁型回転電機１００は、ステータ１と、ステータ１に対向するように配置され、軸方向に貫通したシャフト挿入孔２２ａを含むロータコア２２、シャフト挿入孔２２ａに挿入されたロータシャフト２１、および、ロータコア２２に配置されたロータコイル２３を含むロータ２とを備える。ロータコア２２は、シャフト挿入孔２２ａが設けられ、ロータコイル２３が集中巻きにより巻回された第１コア部２２ｂと、第１コア部２２ｂとは別個に分割して設けられ、第１コア部２２ｂに取り付けられる第２コア部２２ｃとを有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ロータコアに対して界磁巻線としてのロータコイルが配置されたロータを備える巻線界磁型回転電機であって、
ステータと、
前記ステータに対向するように配置され、軸方向に貫通したシャフト挿入孔を含む前記ロータコア、前記シャフト挿入孔に挿入されたロータシャフト、および、前記ロータコアに配置された前記ロータコイルを含む前記ロータとを備え、
前記ロータコアは、
前記シャフト挿入孔が設けられ、前記ロータコイルが集中巻きにより巻回された第１コア部と、
前記第１コア部とは別個に分割して設けられ、前記第１コア部に取り付けられる第２コア部とを有する、巻線界磁型回転電機。

【請求項2】

前記第１コア部および前記第２コア部は、それぞれ、前記ロータシャフトの回転中心軸線回りの周方向に交互に並んで配置された第１ティースおよび第２ティースを有する、請求項１に記載の巻線界磁型回転電機。

【請求項3】

前記第２コア部は、前記第１コア部とは別個に分割して設けられた前記第２ティースにより構成されており、
前記第２ティースには、前記ロータコイルが巻回されていないとともに、前記第１ティースには、前記ロータコイルが集中巻きにより巻回されている、請求項２に記載の巻線界磁型回転電機。

【請求項4】

前記第２ティースは、前記ロータシャフト側に設けられ、前記第１コア部における前記シャフト挿入孔側の内径部分に係合する係合部を有する、請求項３に記載の巻線界磁型回転電機。

【請求項5】

ロータコアに対して界磁巻線としてのロータコイルが配置されたロータを備える巻線界磁型回転電機の製造方法であって、
ステータに対向して設けられた前記ロータの前記ロータコアにおいて、シャフト挿入孔が設けられた第１コア部の第１ティースに前記ロータコイルを集中巻きにより巻回するステップと、
前記第１ティースに前記ロータコイルを集中巻きにより巻回した後、前記シャフト挿入孔に挿入されるロータシャフトの回転中心軸線回りの周方向において、前記第１コア部に対して隣り合う位置に、前記第１コア部とは別個に分割して設けられた第２コア部の第２ティースを配置するステップとを備える、巻線界磁型回転電機の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、巻線界磁型回転電機および巻線界磁型回転電機の製造方法に関し、特に、ロータコアに対して界磁巻線としてのロータコイルが配置されたロータを備える巻線界磁型回転電機および巻線界磁型回転電機の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ロータコアに対して界磁巻線としてのロータコイルが配置されたロータを備える巻線界磁型回転電機が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

【0003】

上記特許文献１には、ロータコアに対して界磁巻線としてのコイル（ロータコイル）が配置されたロータを備える回転電機（巻線界磁型回転電機）が開示されている。この回転電機は、ステータと、ロータと、回転シャフトと、コイルとを備えている。ロータは、ベース部材および分割コアを有するロータコアを含んでいる。ベース部材には、回転シャフトが圧入される固着孔が形成されている。ベース部材は、分割コアを保持する保持部を有している。分割コアは、ベース部材とは別個に分割して設けられている。コイルは、分割コアに集中巻きにより巻回されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１２－１０５４４２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記特許文献１の回転電機では、ロータを回転させた際に、分割コアの重量および分割コアに巻回されたコイルの重量に応じて発生する遠心力が、ベース部材の保持部にかかる。ここで、ロータは比較的高速で回転するので、ベース部材の保持部において上記遠心力に抗して分割コアに巻かれたコイルを保持するために、ベース部材の保持部の機械的強度を高める必要がある。このため、上記特許文献１の回転電機では、ベース部材の保持部の機械的強度を高めるために、ベース部材の保持部を大きくすることが考えられるが、回転電機が大型化する。したがって、大型化を抑制しながら、コイル（ロータコイル）を保持する部分の機械的強度を確保させることが望まれている。

【0006】

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、大型化を抑制しながら、ロータコイルを保持する部分の機械的強度を確保することが可能な巻線界磁型回転電機および巻線界磁型回転電機の製造方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するために、この発明の第１の局面における巻線界磁型回転電機は、ロータコアに対して界磁巻線としてのロータコイルが配置されたロータを備える巻線界磁型回転電機であって、ステータと、ステータに対向するように配置され、軸方向に貫通したシャフト挿入孔を含むロータコア、シャフト挿入孔に挿入されたロータシャフト、および、ロータコアに配置されたロータコイルを含むロータとを備え、ロータコアは、シャフト挿入孔が設けられ、ロータコイルが集中巻きにより巻回された第１コア部と、第１コア部とは別個に分割して設けられ、第１コア部に取り付けられる第２コア部とを有する。

【0008】

この発明の第１の局面における巻線界磁型回転電機では、上記のように、ロータコアは、シャフト挿入孔が設けられ、ロータコイルが集中巻きにより巻回された第１コア部と、第１コア部とは別個に分割して設けられ、第１コア部に取り付けられる第２コア部とを有する。ここで、シャフト挿入孔が設けられてロータシャフトに取り付けられる第１コア部にロータコイルが巻回されることにより、ロータを回転させた際に、第１コア部に巻回されたロータコイルの重量に応じて発生する遠心力が、第１コア部におけるロータシャフトに取り付けられる環状の部分（内径部分）にかかる。したがって、ロータが回転することによりロータコイルの重量に応じて遠心力が発生した際、上記遠心力に抗して、第１コア部におけるロータシャフトに取り付けられる環状の部分（内径部分）の全周でロータコイルを保持することができる。これにより、第１コア部における第２コア部の取付部分を大きくすることなく、第１コア部にロータコイルを巻回するだけで、ロータコイルを保持する機械的強度を確保することができるので、大型化を抑制しながら、ロータコイルを保持する部分の機械的強度を確保することができる。

【0009】

上記第１の局面による巻線界磁型回転電機において、好ましくは、第１コア部および第２コア部は、それぞれ、ロータシャフトの回転中心軸線回りの周方向に交互に並んで配置された第１ティースおよび第２ティースを有する。

【0010】

このように構成すれば、第２コア部は第１コア部とは別個に分割して設けられていることにより、第１ティースにロータコイルを巻回する際、第２ティースを第１コア部から分割して取り外すことができるので、第２ティースを取り外した分だけ隣接する第１ティースとの間に大きな空間を形成することができる。その結果、第１ティースにロータコイルを巻回するための装置（たとえば、ノズル装置またはフライヤ装置）が、第１ティースにロータコイルを巻回する際に通る移動経路を、上記空間により容易に確保することができる。これにより、第２ティースを設ける部分を上記移動経路と共通にすることができるので、共通にした分だけ第１ティースと隣接する第１ティースとの間のスペースを小さくすることができる。その結果、ロータの大型化を抑制することができる。

【0011】

この場合、好ましくは、第２コア部は、第１コア部とは別個に分割して設けられた第２ティースにより構成されており、第２ティースには、ロータコイルが巻回されていないとともに、第１ティースには、ロータコイルが集中巻きにより巻回されている。

【0012】

このように構成すれば、ロータを回転させた際に、第２コア部においてロータコイルの重量に応じた遠心力が発生しないので、第２コア部にロータコイルを巻回した場合と異なり、第１コア部における第２コア部を保持する部分を大きくして第１コア部の保持部の機械的強度を高めなくとも、十分に第２コア部を保持することができる。また、ロータが回転することによりロータコイルの重量に応じて遠心力が発生した際、第１コア部におけるロータシャフトに取り付けられる環状の部分（内径部分）の全周で、上記遠心力に抗して、ロータコイルを保持することができるので、十分な機械的強度でロータコイルを保持することができる。

【0013】

上記ロータコイルが巻回されていない第２ティースが設けられた第２コア部を含むロータコアを備える巻線界磁型回転電機において、好ましくは、第２ティースは、ロータシャフト側に設けられ、第１コア部におけるシャフト挿入孔側の内径部分に係合する係合部を有する。

【0014】

このように構成すれば、第１コア部において機械的強度の高い内径部分に第２ティースを係合させるので、係合部を比較的大きく設けた場合でも第１コア部の機械的強度を確保することができる。

【0015】

この発明の第２の局面における巻線界磁型回転電機の製造方法は、ロータコアに対して界磁巻線としてのロータコイルが配置されたロータを備える巻線界磁型回転電機の製造方法であって、ステータに対向して設けられたロータのロータコアにおいて、シャフト挿入孔が設けられた第１コア部の第１ティースにロータコイルを集中巻きにより巻回するステップと、第１ティースにロータコイルを集中巻きにより巻回した後、シャフト挿入孔に挿入されるロータシャフトの回転中心軸線回りの周方向において、第１コア部に対して隣り合う位置に、第１コア部とは別個に分割して設けられた第２コア部の第２ティースを配置するステップとを備える。

【0016】

この発明の第２の局面における巻線界磁型回転電機の製造方法では、上記のように、シャフト挿入孔が設けられた第１コア部の第１ティースにロータコイルを集中巻きにより巻回するステップを備える。ここで、シャフト挿入孔が設けられてロータシャフトに取り付けられる第１コア部にロータコイルが巻回されることにより、ロータを回転させた際に、第１コア部に巻回されたロータコイルの重量に応じて発生する遠心力が、第１コア部におけるロータシャフトに取り付けられる環状の部分（内径部分）にかかる。したがって、ロータが回転することによりロータコイルの重量に応じて遠心力が発生した際、上記遠心力に抗して、第１コア部におけるロータシャフトに取り付けられる環状の部分（内径部分）の全周でロータコイルを保持することができる。これにより、第１コア部における第２コア部の取付部分を大きくすることなく、第１コア部にロータコイルを巻回するだけで、ロータコイルを保持する機械的強度を確保することができるので、大型化を抑制しながら、ロータコイルを保持する部分の機械的強度を確保することが可能な巻線界磁型回転電機の製造方法を提供することができる。また、第１ティースにロータコイルを集中巻きにより巻回した後、シャフト挿入孔に挿入されるロータシャフトの回転中心軸線回りの周方向において、第１コア部に対して隣り合う位置に、第１コア部とは別個に分割して設けられた第２コア部の第２ティースを配置するステップを備える。これにより、第１ティースにロータコイルを巻回する際、第２ティースを第１コア部から分割して取り外した状態で第１ティースにロータコイルを巻回することができるので、第２ティースを取り外した分だけ隣接する第１ティースとの間に大きな空間を形成することができる。その結果、第１ティースにロータコイルを巻回するための装置（たとえば、ノズル装置またはフライヤ装置）が、第１ティースにロータコイルを巻回する際に通る移動経路を、上記空間により容易に確保することができる。これにより、第２ティースを設ける部分を上記移動経路と共通にすることができるので、共通にした分だけ第１ティースと隣接する第１ティースとの間のスペースを小さくすることができる。その結果、ロータの大型化を抑制することができる。

【0017】

なお、上記第１の局面における巻線界磁型回転電機において、以下のような構成も考えられる。

【0018】

（付記項１）
上記第１ティースを有する第１コア部および第２ティースを有する第２コア部を含む巻線界磁型回転電機において、第２コア部は、シャフト挿入孔が設けられているとともに、ロータシャフトの延びる方向において第１コア部とは別個に分割して設けられており、第１ティースには、ロータコイルが集中巻きにより巻回されているとともに、第２ティースには、ロータコイルが集中巻きにより巻回されている。

【0019】

このように構成すれば、第２コア部におけるロータシャフトに取り付けられる環状の部分（内径部分）の全周で、上記遠心力に抗して、ロータコイルを保持することができるので、十分な機械的強度でロータコイルを保持することができるとともに、第１コア部におけるロータシャフトに取り付けられる部分全周で、上記遠心力に抗して、ロータコイルを保持することができるので、十分な機械的強度でロータコイルを保持することができる。

【0020】

（付記項２）
上記ロータコイルが巻回されていない第２ティースが設けられた第２コア部を含むロータコアを備える巻線界磁型回転電機において、ロータは、ロータシャフトの回転中心軸線の延びる方向に直交する径方向において、ステータの内側に配置されたインナーロータである。

【0021】

このように構成すれば、インナーロータを回転させた際に、第２コア部においてロータコイルの重量に応じた遠心力が発生しないので、インナーロータの第２コア部にロータコイルを巻回した場合と比較して、第２コア部において発生する遠心力を減少させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】実施形態の巻線界磁型回転電機の平面図である。

【図2】実施形態の巻線界磁型回転電機のロータの斜視図である。

【図3】実施形態の巻線界磁型回転電機のロータの平面図である。

【図4】実施形態の巻線界磁型回転電機の第１コア部の平面図である。

【図5】実施形態の巻線界磁型回転電機の第２コア部の平面図である。

【図6】実施形態の巻線界磁型回転電機の製造方法のフローチャートである。

【図7】実施形態の巻線界磁型回転電機において第１コア部に第２コア部を取り付ける状態を示した分解斜視図である。

【図8】実施形態の第１変形例における巻線界磁型回転電機の第１コア部および第２コア部の分解斜視図である。

【図9】実施形態の第２変形例における巻線界磁型回転電機の第１コア部および第２コア部の分解斜視図である。

【図10】実施形態の第３変形例における巻線界磁型回転電機の第１コア部および第２コア部の平面図である。

【図11】実施形態の第４変形例における巻線界磁型回転電機の第１コア部および第２コア部の平面図である。

【図12】実施形態の第５変形例における巻線界磁型回転電機の第１コア部および第２コア部の平面図である。

【図13】実施形態の第６変形例における巻線界磁型回転電機の第１コア部および第２コア部の平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。

【0024】

図１～図７を参照して、実施形態による巻線界磁型回転電機１００の構成について説明する。

【0025】

巻線界磁型回転電機１００は、巻線界磁式の同期モータ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｘｃｉｔｅｄ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｍｏｔｏｒ、ＥＥＳＭ）である。巻線界磁型回転電機１００は、駆動用モータとして車両に搭載されることが想定されている。

【0026】

図１に示すように、具体的には、巻線界磁型回転電機１００は、ステータ１と、ロータ２とを備えている。巻線界磁型回転電機１００は、ステータ１の内側にロータ２を対向させて配置したインナーロータ型の回転電機である。

【0027】

ここで、ロータ２の後述するロータシャフト２１の延びる方向をＺ方向とし、Ｚ方向のうちの一方をＺ１方向とし、他方をＺ２方向とする。また、ロータシャフト２１回りの周方向をＲ方向とする。ロータシャフト２１の延びる方向に直交する径方向をＤ方向とし、Ｄ方向のうちの外側をＤ１方向とし、Ｄ方向のうちの内側をＤ２方向とする。

【0028】

（ステータ）
図１に示すように、ステータ１は、ステータコア１１と、ステータコイル１２とを備えている。ステータコア１１は、複数の電磁鋼板が軸方向に積層されており、磁束を透過可能に構成されている。ステータコア１１は、複数のティース部１１ａを有している。複数のティース部１１ａの各々は、ステータコア１１のＤ１方向側の外径部からＤ２方向に突出している。ステータコイル１２は、ステータコア１１の複数のティース部１１ａの各々に巻回されている。これにより、ステータコイル１２は、ステータコア１１に配置されている。ステータコイル１２は、電流が供給されることにより、磁界を発生させるマグネットワイヤにより構成されている。ステータコイル１２は、図示しない外部電源に接続されている。ステータコイル１２には、外部電源から電流（たとえば、３相交流電力）が供給される。

【0029】

（ロータ）
ロータ２は、Ｄ方向において、ステータ１のＤ２方向側（内側）に配置されたインナーロータにより構成されている。

【0030】

具体的には、図２に示すように、ロータ２は、ロータシャフト２１（点線で表示）と、ロータコア２２と、ロータコイル２３とを含んでいる。このように、巻線界磁型回転電機１００は、ロータコア２２に対して界磁巻線としてのロータコイル２３が配置されたロータ２を備えている。

【0031】

ロータシャフト２１は、巻線界磁型回転電機１００の回転中心となる軸部材である。ロータシャフト２１は、回転中心軸線Ｃの延びる方向に沿って延びている。ロータシャフト２１は、ロータコア２２の後述するシャフト挿入孔２２ａ（図３を参照）に挿入されている。

【0032】

ロータコア２２は、Ｄ方向において、ステータ１に対向するように配置されている。

【0033】

具体的には、図３に示すように、ロータコア２２は、シャフト挿入孔２２ａと、第１コア部２２ｂと、第２コア部２２ｃとを有している。

【0034】

シャフト挿入孔２２ａは、Ｚ方向に第１コア部２２ｂを貫通している。シャフト挿入孔２２ａは、第１コア部２２ｂのＤ２方向側の内径部分２２１ｂに設けられている。

【0035】

〈第１コア部〉
本実施形態の第１コア部２２ｂには、ロータコイル２３が集中巻きにより巻回されている。このような第１コア部２２ｂは、複数の電磁鋼板がＺ方向に積層されることにより形成されている。第１コア部２２ｂは、強磁性体材料で形成されているので、磁束を透過するように構成されている。

【0036】

具体的には、図４に示すように、第１コア部２２ｂは、内径部分２２１ｂと、第１ティース２２２ｂと、係合部２２３ｂとを有している。

【0037】

内径部分２２１ｂは、Ｚ１方向側から見て、第１コア部２２ｂにおけるシャフト挿入孔２２ａの周囲の環状の部分である。内径部分２２１ｂは、Ｄ方向において、シャフト挿入孔２２ａのＤ１方向側の縁と第１ティース２２２ｂのＤ２方向側の端部との間の部分である。

【0038】

第１ティース２２２ｂは、内径部分２２１ｂからＤ１方向に突出している。第１ティース２２２ｂは、内径部分２２１ｂと一体的に設けられている。第１ティース２２２ｂには、ロータコイル２３が集中巻きにより巻回されている。第１ティース２２２ｂは、Ｒ方向（周方向）に等角度間隔で並んで内径部分２２１ｂに一体的に複数（４つ）設けられている。複数の第１ティース２２２ｂの互いの間には、空間Ｍが形成されている。空間Ｍは、複数の第１ティース２２２ｂの数に合わせて複数（４つ）形成されている。空間Ｍは、Ｒ方向およびＤ方向の各々において、ロータコイル２３（図３を参照）を配置可能な寸法を有している。空間Ｍは、Ｒ方向およびＤ方向の各々において、第２コア部２２ｃ（図３を参照）を配置可能な寸法を有している。また、空間Ｍは、Ｒ方向およびＤ方向の各々において、ロータコイル２３の巻くためのノズル装置またはフライヤ装置を通過可能な寸法を有している。なお、第１ティース２２２ｂは、Ｒ方向（周方向）に等角度間隔で並んで、１～３個、または、５個以上設けられてもよい。

【0039】

係合部２２３ｂは、第２コア部２２ｃ（図５を参照）と係合するように構成されている。係合部２２３ｂは、内径部分２２１ｂのＤ１方向側の端部をＤ２方向に窪ませて形成された溝である。係合部２２３ｂは、Ｚ１方向側から見て、多角形形状（略五角形形状）を有している。係合部２２３ｂは、Ｚ方向において、第１コア部２２ｂの内径部分２２１ｂを貫通している。係合部２２３ｂは、Ｒ方向（周方向）に等角度間隔で並んで内径部分２２１ｂに複数（４つ）設けられている。なお、係合部２２３ｂは、第２コア部２２ｃの数に合わせて設けられていればよく、１～３個、または、５個以上設けられてもよい。

【0040】

〈第２コア部〉
図５に示すように、第２コア部２２ｃは、第１コア部２２ｂとは別個に分割して設けられている。第２コア部２２ｃは、第１コア部２２ｂとは別個に分割して設けられた第２ティース２２１ｃにより構成されている。第２ティース２２１ｃは、内径部分２２１ｂからＤ１方向に突出している。第２ティース２２１ｃは、内径部分２２１ｂとは別個に設けられている。第２ティース２２１ｃには、ロータコイル２３が集中巻きにより巻回されていない。第２ティース２２１ｃは、Ｒ方向（周方向）に等角度間隔で並んで複数（４つ）設けられている。ここで、第２ティース２２１ｃは、ロータシャフト２１の回転中心軸線Ｃ回りのＲ方向（周方向）に第１ティース２２２ｂと交互に並んで配置されている。複数の第２ティース２２１ｃの各々は、Ｒ方向において、空間Ｍ（図４を参照）に配置されている。なお、第２ティース２２１ｃは、Ｒ方向（周方向）に等角度間隔で並んで、１～３個、または、５個以上設けられてもよい。

【0041】

第２ティース２２１ｃには、ロータシャフト２１の回転中心軸線Ｃ側に係合部２２２ｃが設けられている。係合部２２２ｃは、係合部２２３ｂの形状に合わせて、Ｚ１方向側から見て、多角形形状（略五角形形状）を有している。係合部２２２ｃは、第１コア部２２ｂにおけるシャフト挿入孔２２ａ側の内径部分２２１ｂに係合するように構成されている。すなわち、係合部２２２ｃは、内径部分２２１ｂに設けられた係合部２２３ｂ（図４を参照）に係合する。ここで、第２コア部２２ｃは、係合部２２２ｃにおいて係合部２２３ｂと、圧入、焼き嵌め、嵌合、または、締結などにより係合する。

【0042】

〈ロータコイル〉
図３に示すように、ロータコイル２３は、第１コア部２２ｂの複数の第１ティース２２２ｂの各々に巻回されている。このように、ロータコイル２３は、ロータコア２２に設けられている。ロータコイル２３は、電流が供給されることにより、磁界を発生させるマグネットワイヤにより構成されている。ロータコイル２３には、外部電源から電流が供給される。これにより、ロータコイル２３は、外部電源から供給された電流により、磁界を発生させるように構成されている。

【0043】

（巻線界磁型回転電機の製造方法）
図６および図７を参照して、巻線界磁型回転電機１００の製造方法について説明する。

【0044】

図６に示すように、ステップＳ１において、複数の電磁鋼板を積層させることにより、シャフト挿入孔２２ａが形成された第１コア部２２ｂが形成される。また、複数の電磁鋼板を積層させることにより、第２コア部２２ｃが形成される。ステップＳ２において、第１コア部２２ｂの第１ティース２２２ｂにロータコイル２３が集中巻きにより巻回されてる（図７を参照）。すなわち、ステップＳ２は、ステータ１に対向して設けられたロータ２のロータコア２２において、シャフト挿入孔２２ａが設けられた第１コア部２２ｂの第１ティース２２２ｂにロータコイル２３を集中巻きにより巻回するステップである。

【0045】

この際、第１ティース２２２ｂと隣接する第１ティース２２２ｂとの間にノズル装置またはフライヤ装置を通過させることにより、第１コア部２２ｂの第１ティース２２２ｂにロータコイル２３が集中巻きにより巻回される。

【0046】

ここで、第１コア部２２ｂに対して第２コア部２２ｃは分割された状態であるので、第１コア部２２ｂにおいて、第１ティース２２２ｂと隣接する第１ティース２２２ｂとの間の空間は、第２コア部２２ｃが配置されていない分だけ大きい。したがって、第１ティース２２２ｂと隣接する第１ティース２２２ｂとの間には、ロータコイル２３の巻くためのノズル装置またはフライヤ装置を通過させる十分な寸法が確保されている。

【0047】

ステップＳ３において、第１コア部２２ｂに第２コア部２２ｃが取り付けられる。すなわち、第２コア部２２ｃの係合部２２２ｃが、第１コア部２２ｂの係合部２２３ｂにＺ１方向側から挿入（圧入）される（図７を参照）。このように、ステップＳ３は、第１ティース２２２ｂにロータコイル２３を集中巻きにより巻回した後、シャフト挿入孔２２ａに挿入されるロータシャフト２１の回転中心軸線Ｃ回りのＲ方向において、第１コア部２２ｂに対して隣り合う位置に、第１コア部２２ｂとは別個に分割して設けられた第２コア部２２ｃの第２ティース２２１ｃを配置するステップである。

【0048】

ステップＳ４において、ステータ１の内側にロータ２が配置された後、巻線界磁型回転電機１００の製造方法が終了する。

【0049】

（本実施形態の効果）
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

【0050】

本実施形態では、上記のように、ロータコア２２は、シャフト挿入孔２２ａが設けられ、ロータコイル２３が集中巻きにより巻回された第１コア部２２ｂと、第１コア部２２ｂとは別個に分割して設けられ、第１コア部２２ｂに取り付けられる第２コア部２２ｃとを有している。ここで、シャフト挿入孔２２ａが設けられてロータシャフト２１に取り付けられる第１コア部２２ｂにロータコイル２３が巻回されることにより、ロータ２を回転させた際に、第１コア部２２ｂに巻回されたロータコイル２３の重量に応じて発生する遠心力が、第１コア部２２ｂにおけるロータシャフト２１に取り付けられる環状の部分（内径部分２２１ｂ）にかかる。したがって、ロータ２が回転することによりロータコイル２３の重量に応じて遠心力が発生した際、上記遠心力に抗して、第１コア部２２ｂにおけるロータシャフト２１に取り付けられる環状の部分（内径部分２２１ｂ）の全周でロータコイル２３を保持することができる。これにより、第１コア部２２ｂにおける第２コア部２２ｃの取付部分を大きくすることなく、第１コア部２２ｂにロータコイル２３を巻回するだけで、ロータコイル２３を保持する機械的強度を確保することができるので、大型化を抑制しながら、ロータコイル２３を保持する部分の機械的強度を確保することができる。

【0051】

また、本実施形態では、上記のように、第１コア部２２ｂおよび第２コア部２２ｃは、それぞれ、ロータシャフト２１の回転中心軸線Ｃ回りのＲ方向に交互に並んで配置された第１ティース２２２ｂおよび第２ティース２２１ｃを有している。これにより、第２コア部２２ｃは第１コア部２２ｂとは別個に分割して設けられていることにより、第１ティース２２２ｂにロータコイル２３を巻回する際、第２ティース２２１ｃを第１コア部２２ｂから分割して取り外すことができるので、第２ティース２２１ｃを取り外した分だけ隣接する第１ティース２２２ｂとの間に大きな空間Ｍを形成することができる。この結果、第１ティース２２２ｂにロータコイル２３を巻回するための装置（たとえば、ノズル装置またはフライヤ装置）が、第１ティース２２２ｂにロータコイル２３を巻回する際に通る移動経路を、上記空間Ｍにより容易に確保することができる。これにより、第２ティース２２１ｃを設ける部分を上記移動経路と共通にすることができるので、共通にした分だけ第１ティース２２２ｂと隣接する第１ティース２２２ｂとの間のスペースを小さくすることができる。この結果、ロータ２の大型化を抑制することができる。

【0052】

また、本実施形態では、上記のように、第２コア部２２ｃは、第１コア部２２ｂとは別個に分割して設けられた第２ティース２２１ｃにより構成されている。第２ティース２２１ｃには、ロータコイル２３が巻回されていない。第１ティース２２２ｂには、ロータコイル２３が集中巻きにより巻回されている。これにより、ロータ２を回転させた際に、第２コア部２２ｃにおいてロータコイル２３の重量に応じた遠心力が発生しないので、第２コア部２２ｃにロータコイル２３を巻回した場合と異なり、第１コア部２２ｂにおける第２コア部２２ｃを保持する部分を大きくして第１コア部２２ｂの保持部の機械的強度を高めなくとも、十分に第２コア部２２ｃを保持することができる。また、ロータ２が回転することによりロータコイル２３の重量に応じて遠心力が発生した際、第１コア部２２ｂにおけるロータシャフト２１に取り付けられる環状の部分（内径部分）の全周で、上記遠心力に抗して、ロータコイル２３を保持することができるので、十分な機械的強度でロータコイル２３を保持することができる。

【0053】

また、本実施形態では、上記のように、第２ティース２２１ｃは、ロータシャフト２１側の根元に設けられ、第１コア部２２ｂにおけるシャフト挿入孔２２ａ側の内径部分２２１ｂに係合する係合部２２２ｃを有している。これにより、第１コア部２２ｂにおいて機械的強度の高い内径部分２２１ｂに第２ティース２２１ｃを係合させるので、係合部２２２ｃを比較的大きく設けた場合でも第１コア部２２ｂの機械的強度を確保することができる。

【0054】

また、本実施形態では、上記のように、巻線界磁型回転電機１００の製造方法は、シャフト挿入孔２２ａが設けられた第１コア部２２ｂの第１ティース２２２ｂにロータコイル２３を集中巻きにより巻回するステップＳ２を備えている。ここで、シャフト挿入孔２２ａが設けられてロータシャフト２１に取り付けられる第１コア部２２ｂにロータコイル２３が巻回されることにより、ロータ２を回転させた際に、第１コア部２２ｂに巻回されたロータコイル２３の重量に応じて発生する遠心力が、第１コア部２２ｂにおけるロータシャフト２１に取り付けられる環状の部分（内径部分２２１ｂ）にかかる。したがって、ロータ２が回転することによりロータコイル２３の重量に応じて遠心力が発生した際、上記遠心力に抗して、第１コア部２２ｂにおけるロータシャフト２１に取り付けられる環状の部分（内径部分２２１ｂ）の全周でロータコイル２３を保持することができる。これにより、第１コア部２２ｂにおける第２コア部２２ｃの取付部分を大きくすることなく、第１コア部２２ｂにロータコイル２３を巻回するだけで、ロータコイル２３を保持する機械的強度を確保することができるので、大型化を抑制しながら、ロータコイル２３を保持する部分の機械的強度を確保することが可能な巻線界磁型回転電機１００の製造方法を提供することができる。また、第１ティース２２２ｂにロータコイル２３を集中巻きにより巻回した後、シャフト挿入孔２２ａに挿入されるロータシャフト２１の回転中心軸線Ｃ回りの周方向において、第１コア部２２ｂに対して隣り合う位置に、第１コア部２２ｂとは別個に分割して設けられた第２コア部２２ｃの第２ティース２２１ｃを配置するステップＳ４を備えている。これにより、第１ティース２２２ｂにロータコイル２３を巻回する際、第２ティース２２１ｃを第１コア部２２ｂから分割して取り外した状態で第１ティース２２２ｂにロータコイル２３を巻回することができるので、第２ティース２２１ｃを取り外した分だけ隣接する第１ティース２２２ｂとの間に大きな空間Ｍを形成することができる。この結果、第１ティース２２２ｂにロータコイル２３を巻回するための装置（たとえば、ノズル装置またはフライヤ装置）が、第１ティース２２２ｂにロータコイル２３を巻回する際に通る移動経路を、上記空間Ｍにより容易に確保することができる。これにより、第２ティース２２１ｃを設ける部分を上記移動経路と共通にすることができるので、共通にした分だけ第１ティース２２２ｂと隣接する第１ティース２２２ｂとの間のスペースを小さくすることができる。この結果、ロータ２の大型化を抑制することができる。

【0055】

［変形例］
今回開示された上記実施形態は、全ての点で例示であり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実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更（変形例）が含まれる。

【0056】

たとえば、上記実施形態では、第２コア部２２ｃは、第１コア部２２ｂとは別個に分割して設けられた第２ティース２２１ｃにより構成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図８に示す第１変形例のように、第２コア部３２２ｃは、シャフト挿入孔３２２１ｃが設けられているとともに、Ｚ方向において第１コア部２２ｂとは別個に分割して設けられていてもよい。第１ティース２２２ｂには、ロータコイル２３が集中巻きにより巻回されているとともに、第２ティース３２２２ｃには、ロータコイル２３が集中巻きにより巻回されている。図９に示す第２変形例のように、第２コア部４２２ｃは、シャフト挿入孔４２２１ｃが設けられているとともに、Ｚ方向において第１コア部２２ｂとは別個に分割して設けられていてもよい。第１ティース２２２ｂには、ロータコイル２３が集中巻きにより巻回されているとともに、第２ティース４２２２ｃには、ロータコイル２３が集中巻きにより巻回されていない。

【0057】

また、上記実施形態では、係合部２２２ｃは、Ｚ１方向側から見て、多角形形状（略五角形形状）を有している例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図１０に示す第３変形例のように、第２コア部５２２ｃの係合部５２２２ｃは、Ｚ１方向側から見て、矩形形状を有していてもよいし、図１１に示す第４変形例のように、第２コア部６２２ｃの係合部６２２２ｃは、Ｚ１方向側から見て、テーパ形状を有していてもよい。これらの場合、第２コア部の係合部が、第１コア部の係合部に径方向の外側から挿入（圧入）されてもよい。また、図１２に示す第５変形例のように、第２コア部７２２ｃの係合部７２２２ｃは、Ｚ１方向側から見て、凸形状を有していてもよいし、図１３に示す第６変形例のように、第２コア部８２２ｃの係合部８２２２ｃは、Ｚ１方向側から見て、キー溝を有していてもよい。

【0058】

また、上記実施形態では、巻線界磁型回転電機１００は、駆動用モータとして車両に搭載されることが想定されていると説明したが、本発明はこれに限られない。本発明では、巻線界磁型回転電機は、発電機のジェネレータとして用いられることも想定している。

【符号の説明】

【0059】

１ ステータ
２ ロータ
２１ ロータシャフト
２２ ロータコア
２２ａ、３２２１ｃ、４２２１ｃ シャフト挿入孔
２２ｂ 第１コア部
２２ｃ、３２２ｃ、４２２ｃ 第２コア部
２３ ロータコイル
１００ 巻線界磁型回転電機
２２１ｂ 内径部分
２２１ｃ、３２２２ｃ、４２２２ｃ、９２２１ｃ 第２ティース
２２２ｂ 第１ティース
２２２ｃ、５２２２ｃ、６２２２ｃ、７２２２ｃ、８２２２ｃ 係合部
Ｃ 回転中心軸線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】