特許 7495527 電気機械

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-05-27

(45)【発行日】2024-06-04

(54)【発明の名称】電気機械

(51)【国際特許分類】

   H02K 1/279 20220101AFI20240528BHJP

   H02K 1/276 20220101ALI20240528BHJP

   H02K 21/24 20060101ALI20240528BHJP

   H02K 21/22 20060101ALI20240528BHJP

   H02K 21/16 20060101ALI20240528BHJP

   H02K 21/12 20060101ALI20240528BHJP

   H02K 1/2796 20220101ALI20240528BHJP

【ＦＩ】

H02K1/279

H02K1/276

H02K21/24 M

H02K21/22 M

H02K21/16 M

H02K21/12 M

H02K1/2796

【請求項の数】 18

(21)【出願番号】P 2022572868

(86)(22)【出願日】2020-12-29

(86)【国際出願番号】 JP2020049286

(87)【国際公開番号】W WO2022145035

(87)【国際公開日】2022-07-07

【審査請求日】2023-09-04

(73)【特許権者】

【識別番号】000010076

【氏名又は名称】ヤマハ発動機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000154

【氏名又は名称】弁理士法人はるか国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】内藤 真也

【審査官】池田 貴俊

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２００６／０９２９２４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１４－７９５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－４１３６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－５１３５９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－３０６７４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０３６３３８０６（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｋ １／２７９

Ｈ０２Ｋ １／２７６

Ｈ０２Ｋ ２１／２４

Ｈ０２Ｋ ２１／２２

Ｈ０２Ｋ ２１／１６

Ｈ０２Ｋ ２１／１２

Ｈ０２Ｋ １／２７９６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電機子部と、
前記電機子部に対して相対移動可能である界磁部と
を有し、
前記界磁部は、前記電機子部と前記界磁部との相対移動の方向である機械動作方向で並んでいる複数の界磁コアと、隣り合う２つの界磁コアの間にそれぞれが配置されている複数の磁石とを含み、
前記電機子部は、前記機械動作方向に対して交差する方向で離れている第１電機子コアと第２電機子コアと、前記第１電機子コアと前記第２電機子コアとを磁気的に結合しているコア連結構造と、複数のコイルと、を含み、
前記第１電機子コアは、前記機械動作方向で並んでおり且つ磁気的に結合している第１磁極組と第２磁極組とを有し、
前記第２電機子コアは、前記機械動作方向で並んでおり且つ磁気的に結合している第３磁極組と第４磁極組とを有し、
前記機械動作方向における前記第１磁極組の位置は、前記機械動作方向における前記第３磁極組の位置に対応しており、
前記機械動作方向における前記第２磁極組の位置は、前記機械動作方向における前記第４磁極組の位置に対応しており、
前記複数のコイルは、前記第１磁極組と前記第３磁極組のうちの一方に設けられている第１コイルを含み、
前記第１コイルを通過する第１磁束と前記第１コイルを通過する第２磁束とが前記複数の磁石のうちの１つ又は複数によって形成され、
前記第１磁束が流れる第１磁気回路は、前記第１磁極組、前記第２磁極組、前記第３磁極組、前記第４磁極組、前記界磁コア、及び前記磁石を含み、
前記第２磁束が流れる第２磁気回路は、前記第１磁極組、前記コア連結構造、前記第３磁極組、前記界磁コア、及び前記磁石を含み、
前記界磁部は、前記機械動作方向に沿っている第１の面を有し、
前記第１電機子コアと前記第２電機子コアは、前記界磁部の前記第１の面に対して、前記機械動作方向に対して交差している第１の方向に位置し、
前記コア連結構造は前記機械動作方向で並んでいる複数のコア連結部を含み、
前記複数のコア連結部は、前記第１磁極組と、前記第３磁極組と、前記第１コイルとに対して前記第１の方向に位置しているコア連結部を含んでいる
電気機械。

【請求項2】

電機子部と、
前記電機子部に対して相対移動可能である界磁部と
を有し、
前記界磁部は、前記電機子部と前記界磁部との相対移動の方向である機械動作方向で並んでいる複数の界磁コアと、隣り合う２つの界磁コアの間にそれぞれが配置されている複数の磁石とを含み、
前記電機子部は、前記機械動作方向に対して交差する方向で離れている第１電機子コアと第２電機子コアと、前記第１電機子コアと前記第２電機子コアとを磁気的に結合しているコア連結構造と、複数のコイルと、を含み、
前記第１電機子コアは、前記機械動作方向で並んでおり且つ磁気的に結合している第１磁極組と第２磁極組とを有し、
前記第２電機子コアは、前記機械動作方向で並んでおり且つ磁気的に結合している第３磁極組と第４磁極組とを有し、
前記機械動作方向における前記第１磁極組の位置は、前記機械動作方向における前記第３磁極組の位置に対応しており、
前記機械動作方向における前記第２磁極組の位置は、前記機械動作方向における前記第４磁極組の位置に対応しており、
前記複数のコイルは、前記第１磁極組と前記第３磁極組のうちの一方に設けられている第１コイルを含み、
前記第１コイルを通過する第１磁束と前記第１コイルを通過する第２磁束とが前記複数の磁石のうちの１つ又は複数によって形成され、
前記第１磁束が流れる第１磁気回路は、前記第１磁極組、前記第２磁極組、前記第３磁極組、前記第４磁極組、前記界磁コア、及び前記磁石を含み、
前記第２磁束が流れる第２磁気回路は、前記第１磁極組、前記コア連結構造、前記第３磁極組、前記界磁コア、及び前記磁石を含み、
前記界磁部は、前記機械動作方向に沿っている第１の面と第２の面とを有し、
前記第１電機子コアは、前記界磁部の前記第１の面に対して、前記機械動作方向に対して交差する第１の方向に位置し、
前記第２電機子コアは、前記界磁部の前記第２の面に対して、前記機械動作方向に対して交差する第２の方向に位置している
電気機械。

【請求項3】

前記第１電機子コアと前記第２電機子コアのうち少なくとも一方の電機子コアは積層されている複数の鋼板を含む積層鋼板であり、前記複数のコア連結部が前記鋼板の積層方向においてそれぞれ嵌められる複数の嵌合穴を有し、
前記少なくとも一方の電機子コアには、前記複数の嵌合穴のそれぞれについて、前記鋼板の前記積層方向に対して交差する方向に前記嵌合穴から延びているスリット又は前記鋼板の前記積層方向に対して交差する方向に開いている開口が形成されている
請求項１に記載される電気機械。

【請求項4】

前記界磁部は前記電機子部に対して軸線を中心にして相対的に回転可能であり、
前記第１電機子コアと前記第２電機子コアのうち少なくとも一方の電機子コアは積層されている複数の鋼板を含む積層鋼板であり、前記複数のコア連結部が前記鋼板の積層方向においてそれぞれ嵌められる複数の嵌合穴を有し、
前記少なくとも一方の電機子コアは、前記複数の嵌合穴と前記少なくとも一方の電機子コアに形成されている前記複数の磁極組との間を通過し且つ前記軸線を取り囲む閉曲線と、交差するスリットが形成されている
請求項１又は３に記載される電気機械。

【請求項5】

前記コア連結構造は、前記機械動作方向で並んでいる複数のコア連結部を含み、
前記第１電機子コアと前記第２電機子コアのうち少なくとも一方の電機子コアは積層されている複数の鋼板を含む積層鋼板であり、前記複数のコア連結部が前記鋼板の積層方向においてそれぞれ嵌められる複数の嵌合穴を有し、
前記少なくとも一方の電機子コアには、前記複数の嵌合穴のそれぞれについて、前記鋼板の前記積層方向に対して交差する方向に前記嵌合穴から延びているスリット又は前記鋼板の前記積層方向に対して交差する方向に開いている開口が形成されている
請求項２に記載される電気機械。

【請求項6】

前記界磁部は前記電機子部に対して軸線を中心として相対的に回転可能であり、
前記コア連結構造は回転方向で並んでいる複数のコア連結部を含み、
前記第１電機子コアと前記第２電機子コアのうち少なくとも一方の電機子コアは積層されている複数の鋼板を含む積層鋼板であり、前記複数のコア連結部が前記鋼板の積層方向においてそれぞれ嵌められる複数の嵌合穴を有し、
前記少なくとも一方の電機子コアは、前記複数の嵌合穴と前記少なくとも一方の電機子コアに形成されている前記複数の磁極組との間を通過し且つ前記軸線を取り囲む閉曲線と、交差するスリットが形成されている
請求項２又は５に記載される電気機械。

【請求項7】

前記コア連結構造は、前記第１電機子コアと前記第２電機子コアのうちの一方と一体的に形成されている
請求項１又は２に記載される電気機械。

【請求項8】

前記コア連結構造は前記機械動作方向で並んでいる複数のコア連結部を含み、
前記第１電機子コアは第１ヨーク部を有し、前記第１磁極組と前記第２磁極組は前記第１ヨーク部の前記界磁部側に形成されており、
前記第２電機子コアは第２ヨーク部を有し、前記第３磁極組と前記第４磁極組は前記第２ヨーク部の前記界磁部側に形成されており、
前記複数のコア連結部は、前記第１ヨーク部と前記第２ヨーク部とを磁気的に結合し且つ前記機械動作方向での前記第１磁極組の位置と前記第３磁極組の位置とに対応した位置に配置されているコア連結部を含んでいる
請求項２、５、及び６のいずれかに記載される電気機械。

【請求項9】

前記第１磁極組、前記第２磁極組、前記第３磁極組、及び前記第４磁極組のそれぞれは、前記機械動作方向で並んでいる複数の磁極を有している
請求項１乃至８のいずれかに記載される電気機械。

【請求項10】

前記複数の磁極のそれぞれは、前記界磁部に向かって突出する形状を有している
請求項９に記載される電気機械。

【請求項11】

前記複数の磁極のそれぞれは、前記界磁部に向かって突出する形状を有している本体と、前記本体から機械動作方向に対して交差する方向で伸びている突出部とを有している
請求項９に記載される電気機械。

【請求項12】

前記電気機械の相数は３以上の奇数であり、
前記電機子部は、１つのコイル又は同じ巻回方向を有する２以上のコイルを各相について有し、
前記第１磁極組と前記第３磁極組が第１磁極組対を構成し、
前記第２磁極組と前記第４磁極組が第２磁極組対を構成し、
前記第１磁極組対と前記第２磁極組対のそれぞれに前記コイルが設けられ、
極性が同じであり且つ隣り合う２つの界磁コア間の角度を電気角で３６０度としたとき、前記第１磁極組対と前記第２磁極組対は電気角で実質的に「３６０×（ｎ＋ｍ／ｓ）」度だけ離れている、
ここでｓ、ｍ、ｎ、はそれぞれ以下の数を表す
ｓ：相数
ｍ：１以上、ｓ－１以下の整数（ただしｓの約数（１を除く）および約数（１を除く）の倍数を除く）
ｎ：１以上の整数
請求項１乃至１１のいずれかに記載の電気機械。

【請求項13】

前記界磁部と前記電機子部は相対回転可能であり、
（界磁部の極数）／２をｐ、各相についてのコイルの数をｃとしたときに、
「（３６０／ｐ）×（ｎ＋ｍ／ｓ）」は「３６０／ｓ／ｃ」に実質的に等しい
請求項１２に記載の電気機械。

【請求項14】

前記電気機械の相数は３以上の奇数であり、
前記電機子部は、異なる巻回方向を有する２つのコイルで構成されるコイル対を、各相について有し、
前記第１電機子コアは、前記第１磁極組と前記第２磁極組と第５磁極組とを有し、
前記第２電機子コアは、前記第３磁極組と前記第４磁極組と第６磁極組とを有し、
前記第１磁極組と前記第３磁極組が第１磁極組対を構成し、
前記第２磁極組と前記第４磁極組が第２磁極組対を構成し、
前記第５磁極組と前記第６磁極組が第３磁極組対を構成し、
前記第１磁極組対のコイルの巻回方向と前記第２磁極組対のコイルの巻回方向は同じであり、前記第１磁極組対の前記コイルと前記第３磁極組対のコイルは前記コイル対を構成し、
極性が同じであり且つ隣り合う２つの界磁コア間の角度を電気角で３６０度としたとき、（ｉ）前記第１磁極組対と前記第２磁極組対は電気角で実質的に「３６０×（ｎ＋ｍ／ｓ）」度だけ離れており、（ｉｉ）前記第１磁極組対と前記第３磁極組対は電気角で実質的に「３６０×（ｑ＋１／２）」度だけ離れている、
ここでｓ、ｍ、ｎ、ｑはそれぞれ以下の数を表す、
ｓ：相数
ｍ：１以上、ｓ－１以下の整数（ただしｓの約数（１を除く）および約数（１を除く）の倍数を除く）
ｎ：１以上の整数
ｑ：１以上の整数
請求項１乃至１１のいずれかに記載の電気機械。

【請求項15】

前記界磁部と前記電機子部は相対回転可能であり、
（界磁部の極数）／２をｐ、各相についてのコイル対の数をｃとしたときに、
「（３６０／ｐ）×（ｎ＋ｍ／ｓ）」は「３６０／ｓ／ｃ」に実質的に等しい
請求項１４に記載の電気機械。

【請求項16】

前記電気機械の相数は２以上の偶数であり、
前記電機子部は、異なる巻回方向を有する２つのコイルで構成されるコイル対を、各相について有し、
前記第１電機子コアは、前記第１磁極組と第２磁極組と第５磁極組とを有し、
前記第２電機子コアは、前記第３磁極組と第４磁極組と第６磁極組とを有し、
前記第１磁極組と前記第３磁極組とが第１磁極組対を構成し、
前記第２磁極組と前記第４磁極組とが第２磁極組対を構成し、
前記第５磁極組と前記第６磁極組とが第３磁極組対を構成し、
前記第１磁極組対のコイルの巻回方向と前記第２磁極組対のコイルの巻回方向は同じであり、前記第１磁極組対の前記コイルと前記第３磁極組対のコイルは前記コイル対を構成し、
極性が同じであり且つ隣り合う２つの界磁コア間の角度を電気角で３６０度としたとき、（ｉ）前記第１磁極組対と前記第２磁極組対は電気角で実質的に「３６０×（ｎ＋ｍ／ｓ／２）」度だけ離れており、（ｉｉ）前記第１磁極組対と前記第３磁極組対は電気角で相対的に実質的に「３６０×（ｑ＋１／２）」度だけ離れている
ここでｓ、ｍ、ｎ、ｑはそれぞれ以下の数を表す、
ｓ：相数
ｍ：１以上、ｓ－１以下の整数（ただしｓの約数（１を除く）および約数（１を除く）の倍数を除く）
ｎ：１以上の整数
ｑ：１以上の整数
請求項１乃至１１のいずれかに記載の電気機械。

【請求項17】

前記界磁部と前記電機子部は相対回転可能であり、
（界磁部の極数）／２をｐ、各相についてのコイル対の数をｃとしたときに、
「（３６０／ｐ）×（ｎ＋ｍ／ｓ／２）」は「１８０／ｓ／ｃ」に実質的に等しい、
請求項１６に記載の電気機械。

【請求項18】

前記複数の磁石のそれぞれは前記機械動作方向に磁化されており、
前記複数の界磁コアのそれぞれは、隣り合う２つの磁石の間に配置され且つ前記機械動作方向で離れている２つの部分界磁コアを含んでいる
請求項１乃至１７のいずれかに記載の電気機械。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、電気機械に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１、特許文献２、及び特許文献３において、ステータコアは回転方向で並んでいる複数のコア部を有し、複数のコイルが複数のコア部にそれぞれ設けられている。各コア部は、軸方向で対向する２つの板状部分と、２つの板状部分のそれぞれから径方向に突出する複数の磁極とを有している。軸方向で対向している２つの板状部分は磁気的に結合しており、この２つの板状部分と、回転子に設けられている磁石とによって磁気回路が形成される。

【0003】

例えば、特許文献１においては、２つの固定子板１５が軸方向で対向し、且つそれらはブリッジコア１０で磁気的に結合している。各固定子板１５に径方向に突出する磁極（クローポール１２、１３）が形成されている。特許文献２おいても、軸方向で対向する磁極板２１・２５に回転子に対向する極歯２３・２７がそれぞれ形成されている。磁極板２１・２５は軸方向で延びている磁極芯２２ｄによって磁気的に結合している。特許文献３においても、固定鉄心２の上層部２ａと下層部２ｂは軸方向で対向し、上層部２ａと下層部２ｂのそれぞれに突出部２ｃ・２ｄ（磁極）が形成されている。上層部２ａと下層部２ｂは軸方向で延びている固定子圧粉鉄心１によって磁気的に結合している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特表２００３－５１３５９９号公報

【文献】特開２００７－３０６７４５号公報

【文献】特開２００７－１８５０８７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１、２及び３で開示されている構造においては、軸方向で対向する２つの板部が軸方向で延びている部分で磁気的に結合し、このことによって閉じた磁気回路を形成している。このような磁気回路では、回転電機を小型化すると、一方の板部から他方の板部に流れる磁束が形成される磁路が狭くなり、この磁路が磁気的に飽和し易くなる。磁気的な飽和を避けるために、コイルに供給する電流を低く抑える必要があり、大きなトルクを得るのが難しい。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示で提案する電気機械の一例は、電機子部と、前記電機子部に対して相対移動可能である界磁部とを有している。前記界磁部は、前記電機子部と前記界磁部との相対移動の方向である機械動作方向で並んでいる複数の界磁コアと、隣り合う２つの界磁コアの間にそれぞれが配置されている複数の磁石とを含む。前記電機子部は、前記機械動作方向に対して交差する方向で離れている第１電機子コアと第２電機子コアと、前記第１電機子コアと前記第２電機子コアとを磁気的に結合しているコア連結構造と、複数のコイルとを含む。前記第１電機子コアは、前記機械動作方向で並んでおり且つ磁気的に結合している第１磁極組と第２磁極組とを有している。前記第２電機子コアは、前記機械動作方向で並んでおり且つ磁気的に結合している第３磁極組と第４磁極組とを有している。前記機械動作方向における前記第１磁極組の位置は、前記機械動作方向における前記第３磁極組の位置に対応している。前記機械動作方向における前記第２磁極組の位置は、前記機械動作方向における前記第４磁極組の位置に対応している。前記複数のコイルは、前記第１磁極組と前記第３磁極組のうちの一方に設けられている第１コイルを含んでいる。前記第１コイルを通過する第１磁束と前記第１コイルを通過する第２磁束とが前記複数の磁石のうちの１つ又は複数によって形成される。前記第１磁束が流れる第１磁気回路は、前記第１磁極組、前記第２磁極組、前記第３磁極組、前記第４磁極組、前記界磁コア、及び前記磁石を含む。前記第２磁束が流れる第２磁気回路は、前記第１磁極組、前記コア連結構造、前記第３磁極組、前記界磁コア、及び前記磁石を含む。この電気機械によると、磁気回路が磁気的に飽和することを抑えることができる。その結果、コイルに供給する電流を増すことが可能となり、大きな動力を電気機械から得ることができる。また、各電機子コアを機械動作方向で磁気的に分割する必要がなくなるため、電機子コアの強度を増すことができる。

【0007】

（１）前記電気機械の一例において、前記界磁部は、前記機械動作方向に沿っている第１の面を有してよい。前記第１電機子コアと前記第２電機子コアは、前記界磁部の前記第１の面に対して、前記機械動作方向に対して交差している第１の方向に位置してよい。前記コア連結構造は前記機械動作方向で並んでいる複数のコア連結部を含む。前記複数のコア連結部は、前記第１磁極組と、前記第３磁極組と、前記第１コイルとに対して前記第１の方向に位置しているコア連結部を含んでよい。

【0008】

（２）前記電気機械の他の例において、前記界磁部は、前記機械動作方向に沿っている第１の面と第２の面とを有してよい。前記第１電機子コアは、前記界磁部の前記第１の面に対して、前記機械動作方向に対して交差する第１の方向に位置してよい。前記第２電機子コアは、前記界磁部の前記第２の面に対して、前記機械動作方向に対して交差する第２の方向に位置してよい。

【0009】

（３）（１）の電気機械において、前記第１電機子コアと前記第２電機子コアのうち少なくとも一方の電機子コアは、積層されている複数の鋼板を含む積層鋼板であり、前記複数のコア連結部が前記鋼板の積層方向においてそれぞれ嵌められる複数の嵌合穴を有してよい。前記少なくとも一方の電機子コアには、前記複数の嵌合穴のそれぞれについて、前記鋼板の前記積層方向に対して交差する方向に前記嵌合穴から延びているスリット又は前記鋼板の前記積層方向に対して交差する方向に開いている開口が形成されてよい。これによると、各コア連結部の周囲に誘導電流が生じることを抑えることができる。

【0010】

（４）（１）又は（３）の電気機械において、前記界磁部は前記電機子部に対して軸線を中心にして相対的に回転可能であってよい。前記第１電機子コアと前記第２電機子コアのうち少なくとも一方の電機子コアは、積層されている複数の鋼板を含む積層鋼板であり、前記複数のコア連結部が前記鋼板の積層方向においてそれぞれ嵌められる複数の嵌合穴を有してよい。前記少なくとも一方の電機子コアには、前記複数の嵌合穴と前記機械動作方向で並んでいる前記複数の磁極組との間を通過し且つ前記軸線を取り囲む閉曲線と、交差するスリットが形成されてよい。これによると、電機子コアに回転方向の誘導電流が発生することを抑えることができる。

【0011】

（５）（２）の電気機械において、前記コア連結構造は、前記機械動作方向で並んでいる複数のコア連結部を含んでよい。前記第１電機子コアと前記第２電機子コアのうち少なくとも一方の電機子コアは、積層されている複数の鋼板を含む積層鋼板であり、前記複数のコア連結部が前記鋼板の積層方向においてそれぞれ嵌められる複数の嵌合穴を有してよい。前記少なくとも一方の電機子コアには、前記複数の嵌合穴のそれぞれについて、前記鋼板の前記積層方向に対して交差する方向に前記嵌合穴から延びているスリット又は前記鋼板の前記積層方向に対して交差する方向に開いている開口が形成されてよい。これによると、各コア連結部の周囲に誘導電流が生じることを抑えることができる。

【0012】

（６）（２）又は（５）の電気機械において、前記界磁部は前記電機子部に対して軸線を中心として相対的に回転可能であってよい。前記コア連結構造は、前記機械動作方向で並んでいる複数のコア連結部を含んでよい。前記第１電機子コアと前記第２電機子コアのうち少なくとも一方の電機子コアは、積層されている複数の鋼板を含む積層鋼板であり、前記複数のコア連結部が前記鋼板の積層方向においてそれぞれ嵌められる複数の嵌合穴を有してよい。前記少なくとも一方の電機子コアには、前記複数の嵌合穴と前記機械動作方向で並んでいる前記複数の磁極組との間を通過し且つ前記軸線を取り囲む閉曲線と、交差するスリットが形成されてよい。これによると、電機子コアに回転方向の誘導電流が発生することを抑えることができる。

【0013】

（７）（１）又は（２）の電気機械において、前記コア連結構造は、前記第１電機子コアと前記第２電機子コアのうちの一方と一体的に形成されてよい。これによると、電機子部の組み立てを簡単化できる。

【0014】

（８）（２）、（５）、及び（６）のいずれかに記載の電気機械において、前記コア連結構造は前記機械動作方向で並んでいる複数のコア連結部を含んでよい。前記第１電機子コアは第１ヨーク部を有し、前記第１磁極組と前記第２磁極組は前記第１ヨーク部の前記界磁部側に形成されている。前記第２電機子コアは第２ヨーク部を有し、前記第３磁極組と前記第４磁極組は前記第２ヨーク部の前記界磁部側に形成されている。前記複数のコア連結部は、前記第１ヨーク部と前記第２ヨーク部を磁気的に結合し且つ前記機械動作方向での前記第１磁極組の位置と前記第３磁極組の位置とに対応した位置に配置されているコア連結部を含んでよい。

【0015】

（９）（１）乃至（８）のいずれかに記載の電気機械において、前記第１磁極組、前記第２磁極組、前記第３磁極組、及び前記第４磁極組のそれぞれは、前記機械動作方向で並んでいる複数の磁極を有している。これによると、電気機械が出力する動力を増すことができる。

【0016】

（１０）（９）の電気機械において、前記複数の磁極のそれぞれは、前記界磁部に向かって突出する形状を有してよい。

【0017】

（１１）（９）の電気機械において、前記複数の磁極のそれぞれは、前記界磁部に向かって突出する形状を有している本体と、前記本体から機械動作方向に対して交差する方向で伸びている突出部とを有してよい。これによると、界磁部と磁極との間の隙間に起因する磁気抵抗を下げることができる。

【0018】

（１２）（１）乃至（１１）のいずれかに記載の電気機械において、
前記電気機械の相数は３以上の奇数であり、
前記電機子部は、１つのコイル又は同じ巻回方向を有する２以上のコイルを各相について有し、
前記第１磁極組と前記第３磁極組が第１磁極組対を構成し、
前記第２磁極組と前記第４磁極組が第２磁極組対を構成し、
前記第１磁極組対と前記第２磁極組対のそれぞれに前記コイルが設けられ、
極性が同じであり且つ隣り合う２つの界磁コア間の角度を電気角で３６０度としたとき、前記第１磁極組対と前記第２磁極組対は電気角で実質的に「３６０×（ｎ＋ｍ／ｓ）」度だけ離れている。ここでｓ、ｍ、ｎ、はそれぞれ以下の数を表す。
ｓ：相数
ｍ：１以上、ｓ－１以下の整数（ただしｓの約数（１を除く）および約数（１を除く）の倍数を除く）
ｎ：１以上の整数

【0019】

（１３）（１２）の電気機械において、
前記界磁部と前記電機子部は相対回転可能であり、
（界磁部の極数）／２をｐ、各相についてのコイルの数をｃとしたときに、
「（３６０／ｐ）×（ｎ＋ｍ／ｓ）」は「３６０／ｓ／ｃ」に実質的に等しい。

【0020】

（１４）（１）乃至（１１）のいずれかに記載の電気機械において、
前記電気機械の相数は３以上の奇数であり、
前記電機子部は、異なる巻回方向を有する２つのコイルで構成されるコイル対を、各相について有し、
前記第１電機子コアは、前記第１磁極組と前記第２磁極組と第５磁極組とを有し、
前記第２電機子コアは、前記第３磁極組と前記第４磁極組と第６磁極組とを有し、
前記第１磁極組と前記第３磁極組が第１磁極組対を構成し、
前記第２磁極組と前記第４磁極組が第２磁極組対を構成し、
前記第５磁極組と前記第６磁極組が第３磁極組対を構成し、
前記第１磁極組対のコイルの巻回方向と前記第２磁極組対のコイルの巻回方向は同じであり、前記第１磁極組対の前記コイルと前記第３磁極組対のコイルは前記コイル対を構成し、
極性が同じであり且つ隣り合う２つの界磁コア間の角度を電気角で３６０度としたとき、（ｉ）前記第１磁極組対と前記第２磁極組対は電気角で実質的に「３６０×（ｎ＋ｍ／ｓ）」度だけ離れており、（ｉｉ）前記第１磁極組対と前記第３磁極組対は電気角で実質的に「３６０×（ｑ＋１／２）」度だけ離れている。ここでｓ、ｍ、ｎ、ｑはそれぞれ以下の数を表す。
ｓ：相数
ｍ：１以上、ｓ－１以下の整数（ただしｓの約数（１を除く）および約数（１を除く）の倍数を除く）
ｎ：１以上の整数
ｑ：１以上の整数

【0021】

（１５）（１４）の電気機械において、
前記界磁部と前記電機子部は相対回転可能であり、
（界磁部の極数）／２をｐ、各相についてのコイル対の数をｃとしたときに、
「（３６０／ｐ）×（ｎ＋ｍ／ｓ）」は「３６０／ｓ／ｃ」に実質的に等しい。

【0022】

（１６）（１）乃至（１１）のいずれかに記載の電気機械において、
前記電気機械の相数は２以上の偶数であり、
前記電機子部は、異なる巻回方向を有する２つのコイルで構成されるコイル対を、各相について有し、
前記第１電機子コアは、前記第１磁極組と第２磁極組と第５磁極組とを有し、
前記第２電機子コアは、前記第３磁極組と第４磁極組と第６磁極組とを有し、
前記第１磁極組と前記第３磁極組とが第１磁極組対を構成し、
前記第２磁極組と前記第４磁極組とが第２磁極組対を構成し、
前記第５磁極組と前記第６磁極組とが第３磁極組対を構成し、
前記第１磁極組対のコイルの巻回方向と前記第２磁極組対のコイルの巻回方向は同じであり、前記第１磁極組対の前記コイルと前記第３磁極組対のコイルは前記コイル対を構成している。
極性が同じであり且つ隣り合う２つの界磁コア間の角度を電気角で３６０度としたとき、（ｉ）前記第１磁極組対と前記第１２磁極組対は電気角で実質的に「３６０×（ｎ＋ｍ／ｓ／２）」度だけ離れており、（ｉｉ）前記第１磁極組対と前記第３磁極組対は電気角で相対的に実質的に「３６０×（ｑ＋１／２）」度だけ離れている。ここでｓ、ｍ、ｎ、ｑはそれぞれ以下の数を表す。
ｓ：相数
ｍ：１以上、ｓ－１以下の整数（ただしｓの約数（１を除く）および約数（１を除く）の倍数を除く）
ｎ：１以上の整数
ｑ：１以上の整数

【0023】

（１７）（１６）の電気機械において、
前記界磁部と前記電機子部は相対回転可能であり、
（界磁部の極数）／２をｐ、各相についてのコイル対の数をｃとしたときに、
「（３６０／ｐ）×（ｎ＋ｍ／ｓ／２）」は「１８０／ｓ／ｃ」に実質的に等しい。

【0024】

（１８）（１）乃至（１７）のいずれかに記載の電気機械において、前記複数の磁石のそれぞれは前記機械動作方向に磁化されており、前記複数の界磁コアのそれぞれは、隣り合う２つの磁石の間に配置され且つ前記機械動作方向で離れている２つの部分界磁コアを含んでよい。これによると、界磁コアと磁石について寸法誤差の累積が抑えられて、界磁コアと磁石の位置精度が向上できる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1A】本開示で提案する電気機械の１つである回転電機の第１の例を示す斜視図である。

【図1B】第１の例による回転電機の分解斜視図である。

【図1C】第１の例による回転電機の平面図であり、第２電機子コアが示されている。

【図1D】第１の例による回転電機の平面図であり、第２電機子コアが部分的に破断されて、第１電機子コアが示されている。

【図1E】第１の例による回転電機の断面図である。

【図2】第１の例による回転電機の電機子部が有している磁極の位置を示す展開図である。

【図3A】界磁部が有している界磁コアと電機子部が有している磁極との位置関係を説明するための図である。

【図3B】図３Ａで示されるＡ断面、Ｂ断面、Ｃ断面、Ｄ断面、Ｅ断面を矢印の方向で見た、磁石の磁束の流れを表す模式図である。

【図4】電機子コアにおける誘導電流の発生を防止するための構造を説明するための図である。

【図5】電機子コアにおける誘導電流の発生を防止するための構造を説明するための断面図である。

【図6】誘導電流の発生を説明するための図であり、電機子コア及びコア連結部の断面が模式的に示されている。コア連結部を含む磁気回路を流れる磁束が示されている。

【図7】第２の例による回転電機の斜視図である。

【図8】誘導電流の発生を説明するための図である。第１電機子コアの全体を１周する閉回路を示している。

【図9A】図８で示す誘導電流の発生を防止するスリットを説明するための図であり、図７で示す第１電機子コアの平面を示している。

【図9B】図８で示す第１電機子コアの変形例を示す図である。

【図10】第３の例による回転電機を示す斜視図である。界磁部の外側に電機子部が配置されている。

【図11】第４の例による回転電機を示す斜視図である。電機子コアは、軟磁性の圧粉材料で形成されている。

【図12A】第５の例による回転電機を示す斜視図である。各磁極組対に複数のコア連結部が設けられている。

【図12B】図１２Ａで示す回転電機の電機子コアの平面図である。

【図13A】第６の例による回転電機を示す分解斜視図である。電機子コアは部分電機子コアで構成されている。

【図13B】図１３Ａで示す電機子部を構成する第１電機子コアＨ１の平面図である。

【図14A】第７の例による回転電機を示す分解斜視図である。電機子部は、各相について、巻回方向が互いに反対である２つのコイルを有している。

【図14B】図１４Ａで示す電機子部が有している磁極の位置を示す展開図である。

【図15A】第８の例による回転電機を示す分解斜視図である。回転電機に供給される交流電流の相数は偶数である。

【図15B】図１５Ａで示す電機子部が有している磁極の位置を示す展開図である。

【図16】界磁部の例を示す断面図である。

【図17】第９の例として、電機子部と界磁部とが直線に沿った方向で相対移動可能なリニア電機の例を示す斜視図である。

【図18A】第１０の例による電気 機械を示す斜視図である。界磁部を挟んで互いに反対側に位置する２つの電機子コアを有するラジアルギャップタイプの回転電機が示されている。

【図18B】図１８Ａで示す回転電機の分解斜視図である。

【図18C】図１８Ａで示す回転電機に形成される磁束を示す図である。

【図19】図１８Ａで示す回転電機に設けられているコア連結部の取付構造の変形例である。

【図20】図１８Ａで示す回転電機が有する界磁部の例を示す断面図である。その切断面は軸線に対して直交する面である。

【図21A】第１１の例による電気 機械を示す斜視図である。界磁部を挟んで互いに反対側に位置する２つの電機子コアを有するリニア電機が示されている。

【図21B】図２１Ａで示すリニア電機の分解斜視図である。

【図22】突出部を有する磁極を有する電機子コアの斜視図である。

【図23】第１２の例による電気機械を示す斜視図である。ヨーク部分コアと磁極コアとを有する電機子コアを有するリニア電機が示されている。

【図24A】第１３の例による電気機械を示す斜視図である。軟磁性の圧粉材料で形成されている電機子コアを有するリニア電機が示されている。

【図24B】図２４Ａで示すリニア 電機の分解斜視図である。

【図25A】第１４ の例による電気機械を示す斜視図である。界磁部を挟んで２つの電機子コアが互いに反対側に配置されるアキシャルギャップタイプの回転電機が示されている。

【図25B】図２５Ａで示す回転電機の分解斜視図である。

【図25C】図２５Ａで示す回転電機の底面図である。

【図26A】第１５ の例による電気機械を示す斜視図である。界磁部に対して異なる２方向に電機子コアが配置される回転電機が示されている。

【図26B】図２６Ａで示す回転電機の分解斜視図である。

【図27A】第１６ の例による電気機械を示す斜視図である。２つの電機子コアのヨーク部を磁気的に結合するコア連結構造として、機械動作方向で延びている１つのコア連結部を有するアキシャルギャップタイプの回転電機が示されている。

【図27B】図２７Ａで示す回転電機の分解斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、本開示で提案する電気機械の実施形態について説明する。本明細書において、電気機械には、例えば、電動モータや発電機として機能する回転電機や、リニア電機などが含まれる。回転電機は、回転電機の径方向で電機子部と界磁部とが向き合うラジアルギャップタイプと、回転電機の軸方向で電機子部と界磁部とが向き合うアキシャルギャップタイプとを含む。

【0027】

本明細書において、図１Ａ等で示す回転電機の軸線Ａｘ（回転中心を通る直線）に沿った方向を「軸方向」と称し、軸線Ａｘを中心とする回転電機Ｍ１の回転方向を単に「回転方向」と称する。なお、本明細書において「回転方向」及び「軸方向」とは「実質的な回転方向」「実質的な軸方向」のことを意味する。したがって、例えば、後述する磁石の磁化方向が回転方向であるとの説明、及び、界磁コアを構成する鋼板の積層方向が回転方向であるとの説明は、磁化方向及び積層方向が軸線Ａｘを中心とする円の接線の方向を含むことを意味する。また、本明細書において、「機械動作方向」とは、回転電機においては可動部（電機子部又は界磁部）の回転方向を意味し、リニア電機においては可動部（電機子部又は界磁部）の動く方向を意味する。また、回転電機においては、機械動作方向に交差する方向の一つは軸方向であり、別の一つの方向は回転電機の径方向である。また、リニア電機において、機械動作方向を例えば左右方向とすると、機械動作方向に交差する方向の一つは前後方向であり、別の一つの方向は上下方向である。また、リニア電機において、機械動作方向に交差する方向は、機械動作方向に直交し、且つ前後方向と上下方向の双方に対して斜めの方向も含む。

【0028】

また、本明細書において「機械角」とは、回転電機において軸線Ａｘ周りの１周を３６０度としたときに、軸線Ａｘ周りの１周を基準として表される角度である。それに対し、「電気角」とは、回転電機或いはリニア電機において、同じ極性を有し且つ電気機械の機械動作方向（すなわち、界磁部と電機子部の相対移動の方向）で隣り合う２つの界磁コア（例えば、後述する界磁コア２２Ｎ）の間の角度（言い換えると、距離）を３６０度としたときに、この２つの界磁コアの間の角度を基準にして表される角度（距離）である。

【0029】

［基本構成］
図１Ａ等で例示するラジアルギャップタイプの回転電機Ｍ１について説明する。図１Ａで示すように、回転電機Ｍ１は、相対回転可能な界磁部Ｆｓと電機子部Ａｍ１とを有している（図１Ａにおいて、界磁部Ｆｓの回転方向の一部は図示されていない）。例えば、界磁部Ｆｓがロータであり、電機子部Ａｍ１がステータである。界磁部Ｆｓは、回転電機Ｍ１が搭載される装置において回転可能となるように支持され、電機子部Ａｍ１は、回転電機Ｍ１が搭載される装置が有する構造物に固定される。例えば、回転電機Ｍ１が電動車両（二輪車両や四輪車両など）に搭載される場合、界磁部Ｆｓは、回転可能となるように支持され且つ車輪に連結される。一方、電機子部Ａｍ１は例えば車体フレームに固定される。なお、電機子部Ａｍ１がロータであり、界磁部Ｆｓがステータであってもよい。電機子部Ａｍ１がロータである場合、ブラシとスリップリングや、ブラシと整流子などを通して、電機子部Ａｍ１が備える後述するコイルＣＬに電流が供給されるとよい。

【0030】

［界磁部の概要］
回転電機Ｍ１において、界磁部Ｆｓは電機子部Ａｍ１の外側を取り囲むよう配置される。図１Ａで示すように、界磁部Ｆｓは、回転方向で並んでいる複数の界磁コア２２Ｎ・２２Ｓと、それぞれが隣り合う２つの界磁コアの間に配置されている複数の永久磁石Ｍｇとを有している。図３Ｂでは、磁石Ｍｇの磁化方向が矢印で表されている。矢印が示す方向にある磁石表面がＮ極であり、Ｎ極の表面とは反対側の磁石表面がＳ極である。この図で示すように、磁石Ｍｇは、回転電機Ｍ１の回転方向（機械動作方向）に磁化されている。本明細書において「磁石Ｍｇが回転電機Ｍ１の回転方向に磁化されている。」とは、磁化の方向が、磁石Ｍｇの位置における、円（回転電機の軸線Ａｘを中心とする円）の接線の方向を含むことを意味する。隣り合う２つの磁石Ｍｇの磁化方向は反対向きであり、隣り合う２つの磁石Ｍｇは、同じ極性を有する磁石表面が向き合う。界磁コア２２Ｎは、隣り合う２つの磁石ＭｇのＮ極表面の間にある界磁コアであり、界磁コア２２Ｓは、隣り合う２つの磁石ＭｇのＳ極表面の間にある界磁コアである。界磁コア２２Ｎ・２２Ｓは、例えば、積層鋼板や、圧粉材料、それらの結合などによって構成され得る。界磁コア２２Ｎ・２２Ｓは集磁効果を有しており、磁石Ｍｇの表面全体の磁束を集めて、電機子部Ａｍ１へ導く。このことによって、磁石Ｍｇによる磁束を有効に使うことができる。

【0031】

［電機子部］
図１Ａで示すように、電機子部Ａｍ１は、軸方向で並んでいる複数の電機子コアＨ１・Ｈ２と、複数の電機子コアＨ１・Ｈ２を磁気的に結合するコア連結構造を有している。コア連結構造は、間隔をあけて機械動作方向で並んでいる複数のコア連結部Ｌを有してよい。

【0032】

電機子部Ａｍ１は、例えば、１つの第１電機子コアＨ１と、２つの第２電機子コアＨ２とを有する。２つの第２電機子コアＨ２の間に第１電機子コアＨ１が配置される。電機子コアＨ１・Ｈ２の形状とサイズは、互いに異なっていてよい。回転電機Ｍ１では、第１電機子コアＨ１にコイルＣＬｕ・ＣＬｖ・ＣＬｗ（図１Ｂ参照）が設けられ、第２電機子コアＨ２にコイルは設けられていない。また、第１電機子コアＨ１の厚さ（軸方向での幅）は第２電機子コアＨ２の厚さ（軸方向での幅）よりも大きい。これにより、第１電機子コアＨ１を流れる磁束の密度が過大になることを防ぐことができる。（以下では、コイルの種類を区別しない説明において、コイルについて符号「ＣＬ」を用いる。）

【0033】

また、電機子コアの数や配置も、回転電機Ｍ１の例に限られない。電機子コアＨ１・Ｈ２の形状は同じであってもよい。こうすることで、電機子コアＨ１・Ｈ２の部品数を低減したり、金型の数を減らすことができる。また、電機子部が有する電機子コアは、例えば１つの第１電機子コアＨ１と１つの第２電機子コアＨ２だけであってもよい。

【0034】

［第１電機子コア］
図１Ｂで示すように、第１電機子コアＨ１は、回転方向で並んでいる複数の磁極組Ｇ１ｕ・Ｇ１ｖ・Ｇ１ｗを有している。（以下では、３つの磁極組Ｇ１ｕ・Ｇ１ｖ・Ｇ１ｗを区別しない説明においては、磁極組について符号Ｇ１を用いる。）各磁極組Ｇ１は、回転方向で並んでいる複数の磁極３３ａ（図１Ａ参照）を有している。各磁極組Ｇ１が有している磁極３３ａの数は好ましくは２以上である。回転電機Ｍ１においては、各磁極組Ｇ１は５つの磁極３３ａで構成されている。磁極３３ａは第１電機子コアＨ１の界磁部Ｆｓに向いた面に形成された突出部である。すなわち、磁極３３ａは径方向に突出する形状を有している部分である。隣り合う２つの磁極３３ａは回転方向で互いに離れている。界磁部Ｆｓと第１電機子コアＨ１との間を流れる磁束は、この磁極３３ａを集中的に通過する。

【0035】

第１電機子コアＨ１は、軸線Ａｘを中心とする環状であるヨーク部３３ｃ（図１Ｂ参照）を有している。図３Ｂで示すように、第１電機子コアＨ１は、各磁極組Ｇ１を構成する複数の磁極３３ａが接続している共通基部３３ｂ（図３Ｂ参照）を有してよい。共通基部３３ｂは、ヨーク部３３ｃから界磁部Ｆｓに向かって張り出し、磁極３３ａは共通基部３３ｂから界磁部Ｆｓに向かって突出してよい。第１電機子コアＨ１は共通基部３３ｂを有していなくてもよい。この場合、複数の磁極３３ａが直接的にヨーク部３３ｃの環状部分に接続してよい。

【0036】

後述するように、第１電機子コアＨ１では、回転方向で並んでいる磁極組Ｇ１の間を流れる磁束Φ１・Φ２とコア連結部Ｌに向かう磁束Φ７とが形成され（図３Ｂ参照）、第２電機子コアＨ２では、回転方向で並んでいる磁極組Ｇ２の間を流れる磁束Φ１・Φ２とコア連結部Ｌに向かう磁束Φ７とが形成される（図３Ｂ参照）。コイルＣＬは、これらの磁束Φ１・Φ２・Φ７がコイルＣＬの内側を通過するように第１電機子コアＨ１に配置されている。具体的には、図１Ｂで示すように、コイルＣＬは磁極組Ｇ１に設けられ、磁極組Ｇ１を構成する複数の磁極３３ａに巻かれている。コイルＣＬのこの配置により、磁石Ｍｇが形成する磁束が効率良くコイルＣＬと交わる。なお、コイルＣＬの配置は電機子部Ａｍ１の例に限られない。磁束Φ１・Φ２・Φ７がコイルＣＬの内側を通過する位置であれば、複数のコイルＣＬは第２電機子コアＨ２に配置されてもよいし、第１電機子コアＨ１と第２電機子コアＨ２とに配置されてもよい。

【0037】

回転電機Ｍ１は交流により駆動する回転電機である。回転電機Ｍ１には、例えば３相交流が供給される。したがって、第１電機子コアＨ１は、図１Ｂで示すように、Ｕ相コイルＣＬｕ、Ｖ相コイルＣＬｖ、Ｗ相コイルＣＬｗを有している。Ｕ相コイルＣＬｕ、Ｖ相コイルＣＬｖ、及びＷ相コイルＣＬｗは、磁極組Ｇ１ｕ・Ｇ１ｖ・Ｇ１ｗにそれぞれ設けられている。回転電機Ｍ１では、各相について２つのコイルＣＬが設けられている。回転電機Ｍ１を軸方向で見たとき、コイルＣＬｕ・ＣＬｖ・ＣＬｗは回転方向で並ぶ。このことにより、電機子部Ａｍ１及び界磁部Ｆｓに作用する磁力をバランスさせることができる。なお、１つの相に設けられているコイルＣＬの数は、２つより多くてもよいし、１つでもよい。
また、各磁極組Ｇ１には外側コイルと外側コイルの内側に配置される内側コイルとが設けられてもよい。例えば、Ｕ相の磁極組Ｇ１ｕには、磁極組Ｇ１ｕを構成する全ての磁極３３ａ（５つの磁極３３ａ）を取り囲む外側コイルと、一部の磁極３３ａ（真ん中の３つの磁極３３ａ）だけを取り囲む内側コイルとが設けられてもよい。この構造によると、隣り合う２つ磁極３３ａ間のスペースを有効に利用でき、回転電機を小型化することができる。このことは、後において説明するラジアルギャップタイプの回転電機、アキシャルギャップタイプの回転電機、及びリニア電機のいずれに適用されてもよい。

【0038】

図２で示すように、回転電機Ｍ１では、各相に設けられている複数のコイルＣＬの巻回方向は同じである。（図２において、コイルＣＬの矢印は、コイルの巻回方向を示している。）巻回方向は、図示していないインバータなどからコイルＣＬに供給される電流の方向に対応し、電流の向きがプラスであるときは、矢印の方向に電流が流れる。電流の向きがマイナスであるときには、矢印とは逆方向に電流が流れる。なお、コイルＣＬの位置、数、及び巻回方向は、回転電機Ｍ１の例に限られない。例えば、各相について設けられるコイルの数は１つでもよいし、３以上でもよい。また、相数は、５や、７など、３以上の奇数であってもよいし、２以上の偶数であってもよい。コイルの位置や、数、及び巻回方向に関する変形例は、後において詳説する。

【0039】

［第２電機子コア］
図１Ｂ及び図２で示すように、第２電機子コアＨ２は、回転方向で並んでいる複数の磁極組Ｇ２ｕ、Ｇ２ｖ、Ｇ２ｗを有している。（以下では、３つの磁極組Ｇ２ｕ、Ｇ２ｖ、Ｇ２ｗを区別しない説明においては、磁極組について符号Ｇ２を用いる。）各磁極組Ｇ２は、回転方向で並んでいる複数の磁極３４ａで構成されている。各磁極組Ｇ２が有している磁極３４ａの数は好ましくは２以上である。回転電機Ｍ１においては、各磁極組Ｇ２は６つの磁極３４ａで構成されている。図１Ｂで示すように、磁極３４ａは、第２電機子コアＨ２の界磁部Ｆｓに向いた面に形成された突出部である。回転電機Ｍ１においては、磁極３４ａは径方向に突出する部分である。第２電機子コアＨ２は、軸線Ａｘを中心とする環状のヨーク部３４ｃを有しており、磁極３４ａはヨーク部３４ｃから界磁部Ｆｓに向かって突出している。隣り合う２つの磁極３４ａは回転方向で互いに離れている。界磁部Ｆｓと第２電機子コアＨ２との間を流れる磁束は、この磁極３４ａを集中的に通過する。

【0040】

図１Ａ及び図１Ｂで示すように、回転電機Ｍ１では、第２電機子コアＨ２が有している３つの磁極組Ｇ２ｕ・Ｇ２ｖ・Ｇ２ｗは、それぞれ、第１電機子コアＨ１が有している３つの磁極組Ｇ１ｕ・Ｇ１ｖ・Ｇ１ｗに対して軸方向（機械動作方向に対して交差する方向）に位置している。上述したように回転電機Ｍ１は２つの第２電機子コアＨ２を有しており、各磁極組Ｇ１は軸方向で離れている２つの磁極組Ｇ２の間に位置している。

【0041】

界磁部Ｆｓと電機子コアＨ１・Ｈ２との距離が小さいので、磁束の多くは磁極３３ａ・３４ａを通って電機子コアＨ１・Ｈ２と界磁部Ｆｓとの間を移動する。このような機能を果たす形状であれば、磁極３３ａ、３４ａの形状は適宜変更されてよい。例えば、磁極３３ａの先端面は、図１Ａでは界磁部Ｆｓの内周面に沿った湾曲面であるが、界磁部Ｆｓの内周面よりも大きな曲率を有する湾曲面であってもよい。こうすることで、コギングトルクを低減できる。また、隣り合う２つの磁極３３ａの間の溝（凹部）はＵ字形状であってもよいし、実質的に矩形であってもよい。さらに他の例として、磁極３３ａの先端面の角部を面取りしたり、磁極３３ａの先端面の角部が円弧状に湾曲してもよい。第２電機子コアＨ２の磁極３４ａも、ここで説明した磁極３３ａと同様の形状を有してよい。

【0042】

［磁極の位置］
第１電機子コアＨ１の磁極３３ａの位置と、第２電機子コアＨ２の磁極３４ａの位置は、回転方向においてずれている。図２で示すように、回転方向における磁極３３ａの位置は、回転方向において隣り合う２つの磁極３４ａの間である。また、回転方向における磁極３４ａの位置は、回転方向において隣り合う２つの磁極３３ａの間である。

【0043】

図２で示すように、磁極３３ａの位置は、例えば、隣り合う２つの磁極３４ａの中間であり、磁極３４ａの位置は、例えば、隣り合う２つの磁極３３ａの中間である。図２で示す数値は回転方向における角度（距離）を電気角で表したものである。回転電機Ｍ１においては、回転方向で隣り合う２つの磁極３３ａは電気角で３６０度だけ離れており、回転方向における磁極３３ａの位置と、回転方向における磁極３４ａの位置は、電気角で１８０度だけ離れている。磁極３３ａと磁極３４ａの相対位置はこれに限られない。回転方向における磁極３３ａ・３４ａの角度（距離）は、１８０度より僅かに少なくてもよいし、１８０度より僅かに大きくてもよい。磁極３３ａ・３４ａの角度（距離）は、電気角で１７５度や、電気角で１８５度でもよい。また、回転方向における磁極３３ａ・３４ａの角度（距離）は、回転方向での磁極組Ｇ１・Ｇ２の端部に近づくにしたがって漸減したり漸増してもよい。

【0044】

［界磁コアと磁極との位置関係］
界磁部Ｆｓをある位置で固定したときに、磁石Ｍｇ、界磁コア２２Ｎ・２２Ｓ、及び、磁極３３ａ・３４ａは、以下の位置関係を有する。

【0045】

図３Ｂで示すように、回転方向における電機子コアＨ１・Ｈ２の磁極３３ａ・３４ａの位置は、回転方向における界磁コア２２Ｎ・２２Ｓの位置にそれぞれ対応する。例えば、各磁極３３ａは界磁コア２２Ｎ（又は２２Ｓ）と対向し、この界磁コア２２Ｎ（又は２２Ｓ）との間に磁路を形成する。同様に、各磁極３４ａは界磁コア２２Ｓ（又は２２Ｎ）と対向し、この界磁コア２２Ｓ（又は２２Ｎ）との間に磁路を形成する。（図３Ｂでは、磁気回路を流れる磁束Φ１・Φ２・Φ７が示されている。）

【0046】

図３Ｂで示す状態では、界磁コア２２Ｎの位置は磁極組Ｇ１ｕの磁極３３ａの位置に一致し、界磁コア２２Ｓの位置は磁極組Ｇ２ｕの磁極３４ａの位置に一致している。この状態では、磁極組Ｇ１ｖ、Ｇ１ｗの磁極３３ａに界磁コア２２Ｓが対向し、磁極組Ｇ２ｖ、Ｇ２ｗの磁極３４ａに界磁コア２２Ｎが対向している。回転方向における界磁コア２２Ｓの位置は、磁極組Ｇ１ｖ・Ｇ１ｗの磁極３３ａの位置からずれているものの、界磁コア２２Ｓと磁極組Ｇ１ｖ・Ｇ１ｗの磁極３３ａとの間で磁束の流れは許容されている。同様に、回転方向における界磁コア２２Ｎの位置は磁極組Ｇ２ｖ・Ｇ２ｗの磁極３４ａからずれているものの、界磁コア２２Ｎと磁極組Ｇ２ｖ・Ｇ２ｗの磁極３４ａとの間での磁束の流れは許容されている。このような位置関係により、後述する閉じた磁気回路が構成されている。図３で例示する状態では、界磁コア２２Ｓの位置は、磁極組Ｇ１ｖ・Ｇ１ｗの磁極３３ａの位置から電気角で６０度だけずれており、界磁コア２２Ｎの位置は磁極組Ｇ２ｖ・Ｇ２ｗの磁極３４ａから電気角で６０度だけずれている。

【0047】

回転方向における磁極組Ｇ１・Ｇ２の位置及び界磁コア２２Ｎ・２２Ｓの位置について詳説する。この説明では、軸方向で並ぶ磁極組Ｇ１ｕと磁極組Ｇ２ｕのペアを磁極組対Ｐｕ（図２参照）と称し、軸方向で並ぶ磁極組Ｇ１ｖと磁極組Ｇ２ｖのペアを磁極組対Ｐｖ（図２参照）と称し、軸方向で並ぶ磁極組Ｇ１ｗと磁極組Ｇ２ｗのペアを磁極組対Ｐｗ（図２参照）と称する。以下では、これら３つの磁極組対Ｐｕ・Ｐｖ・Ｐｗを区別しない説明では、磁極組対について符号Ｐを用いる。

【0048】

磁極３３ａ・３４ａの数は、複数の磁極組対Ｐｕ・Ｐｖ・Ｐｗにおいて同じである。すなわち、第１電機子コアＨ１が有する各磁極組Ｇ１ｕ・Ｇ１ｖ・Ｇ１ｗの磁極３３ａの数は同じであり、例えば５つである。また、第２電機子コアＨ２が有する各磁極組Ｇ２ｕ・Ｇ２ｖ・Ｇ２ｗの磁極３４ａの数も同じであり、例えば６つである。磁極３３ａ・３４ａの間隔も、複数の磁極組対Ｐｕ・Ｐｖ・Ｐｗにおいて、実質的に同じである。すなわち、磁極３３ａの間隔（隣り合う２つの磁極３３ａの距離）は、第１電機子コアＨ１が有する３つの磁極組Ｇ１ｕ・Ｇ１ｖ・Ｇ１ｗにおいて実質的に同じであり、磁極３４ａの間隔（隣り合う２つの磁極３４ａの距離）は、第２電機子コアＨ２が有する３つの磁極組Ｇ２ｕ・Ｇ２ｖ・Ｇ２ｗにおいて実質的に同じである。なお、各磁極組Ｇ１において隣り合う２つの磁極３３ａの間隔が同じである必要は無く、この間隔は不均一であってもよい。この場合でも、複数の磁極組Ｇ１の構造は同じである。すなわち、複数の磁極組Ｇ１のそれぞれが不均一な間隔で並ぶ複数の磁極３３ａを有し、１つの磁極組Ｇ１と他の磁極組Ｇ１は、磁極３３ａの間隔について同じである。同様に、各磁極組Ｇ２において隣り合う２つの磁極３４ａの間隔が同じである必要は無く、この間隔は不均一であってもよい。この場合でも、複数の磁極組Ｇ２の構造は同じである。すなわち、複数の磁極組Ｇ２のそれぞれが不均一の間隔で並ぶ磁極３４ａを有し、１つの磁極組Ｇ２と他の磁極組Ｇ２は、磁極３４ａの間隔について同じである。

【0049】

さらに望ましくは、磁極３３ａ・３４ａの幅及び／又は高さも、複数の磁極組対Ｐｕ・Ｐｖ・Ｐｗにおいて、実質的に同じであってよい。すなわち、回転方向における磁極３３ａの幅、及び／又は、軸方向における磁極３３ａの高さは、第１電機子コアＨ１が有する３つの磁極組Ｇ１ｕ・Ｇ１ｖ・Ｇ１ｗにおいて、実質的に同じである。回転方向における磁極３４ａの幅、及び／又は、軸方向における磁極３４ａの高さは、第２電機子コアＨ２が有する３つの磁極組Ｇ２ｕ・Ｇ２ｖ・Ｇ２ｗにおいて、実質的に同じである。つまり、３つの磁極組対Ｐｕ・Ｐｖ・Ｐｗは同じ構造を有する。したがって、軸線Ａｘを中心にして１つの磁極組対（例えば、Ｐｕ）を回転移動すると、他の磁極組対Ｐ（例えば、Ｐｖ・Ｐｗ）となるのが望ましい。

【0050】

なお、各磁極組Ｇ１を構成する複数の磁極３３ａの幅、及び／又は、複数の磁極３３ａの高さは、不均一であってもよい。この場合、複数の磁極組Ｇ１ｕ・Ｇ１ｖ・Ｇ１ｗは同じ構造を有する。すなわち、複数の磁極組Ｇ１ｕ・Ｇ１ｖ・Ｇ１ｗのそれぞれが、不均一な幅及び／又は不均一な高さを有する複数の磁極３３ａで構成される。同様に、各磁極組Ｇ２を構成する複数の磁極３４ａの幅、及び／又は、複数の磁極３４ａの高さは不均一であってもよい。この場合、複数の磁極組Ｇ２ｕ・Ｇ２ｖ・Ｇ２ｗは同じ構造を有する。すなわち、複数の磁極組Ｇ２のそれぞれが、不均一な幅及び／又は不均一な高さを有する複数の磁極３４ａで構成される。

【0051】

図２で示すように、隣り合う２つの磁極組対Ｐの間の角度は、電気角で実質的に「３６０×（ｎ＋ｍ／ｓ）」度である。
ｓ：相数
ｍ：１以上、ｓ－１以下の整数（ただしｓの約数（１を除く）および約数（１を除く）の倍数を除く）
ｎ：１以上の整数
したがって、磁極組対Ｐｕの磁極３３ａ（又は３４ａ）と界磁コア２２Ｎ（又は２２Ｓ）との角度（距離）と、別の磁極組対Ｐｖ・Ｐｗの磁極３３ａ（又は３４ａ）と界磁コア２２Ｎ（又は２２Ｓ）との角度（距離）との間に、電気角で（３６０×ｍ／ｓ）度の差がある。回転電機Ｍ１では、ｓ＝３、ｎ＝６、ｍ＝１である。そのため、隣り合う２つの磁極組対Ｐの角度は電気角で２，２８０度である。したがって、例えば、磁極組対Ｐｕの磁極３３ａが界磁コア２２Ｎに正対しているとき（磁極３３ａと界磁コア２２Ｎとの角度（距離）が０度であるとき）、磁極組対Ｐｖ・Ｐｗの磁極３３ａの位置は界磁コア２２Ｎに対して電気角で１２０度だけずれる。このような磁極組対Ｐと界磁部Ｆｓの相対位置は、リニア電機や、アキシャルギャップタイプの回転電機に適用されてよい。

【0052】

ここでの説明において、２つの磁極組対Ｐの間の角度（距離）とは、具体的には、回転方向での磁極組Ｇ１の中心間の角度（距離）や、回転方向での磁極組Ｇ２の中心間の角度（距離）である。磁極組Ｇ１の中心間の角度（距離）とは、例えば、回転方向での磁極組Ｇ１ｕの中心と回転方向での磁極組Ｇ１ｖの中心との距離である。同様に、磁極組Ｇ２の中心間の角度（距離）とは、例えば、回転方向での磁極組Ｇ２ｕの中心と回転方向での磁極組Ｇ２ｖの中心との距離である。

【0053】

また、隣り合う２つの磁極組対Ｐの間に、機械角で「（３６０／ｐ）×（ｎ＋ｍ／ｓ）」度が確保される。また、隣り合う２つの磁極組対Ｐの角度は、機械角で「３６０／ｓ／ｃ」度とも表せる。
ｐ：（界磁部の極数）／２
ｃ：各相についてのコイルの数
したがって、「（３６０／ｐ）×（ｎ＋ｍ／ｓ）」は「３６０／ｓ／ｃ」に実質的に等しくなる。「界磁部の極数」は界磁部Ｆｓが有している界磁コア２２Ｎ・２２Ｓの数に一致し、回転電機Ｍ１では、例えば７６である（ｐ＝３８）。また、ｓ＝３、ｃ＝２である。そのため、隣り合う２つの磁極組対Ｐの間の角度は、機械角で約６０度となる。言い換えれば、「（３６０／ｐ）×（ｎ＋ｍ／ｓ）」が「３６０／ｓ／ｃ」に実質的に等しくなるように、界磁部Ｆｓの極数（ｐ×２）や、電機子部のコイル数（ｓ×ｃ）、磁極３３ａ・３４ａの数などが設定されている。

【0054】

［回転方向での磁気的結合］
第１電機子コアＨ１において、回転方向で隣り合う２つの磁極組Ｇ１は磁気的に互いに結合している。回転電機Ｍ１においては、複数の磁極組Ｇ１は、それらの内側に形成されているヨーク部３３ｃを介して磁気的に結合している。このため、磁石Ｍｇが形成する磁束は２つの磁極組Ｇ１の間を流れる（図３Ｂ参照）。同様に、第２電機子コアＨ２において、回転方向で隣り合う２つの磁極組Ｇ２も磁気的に互いに結合している。具体的には、複数の磁極組Ｇ２は、それらの内側に形成されているヨーク部３４ｃを介して磁気的に結合している。このため、磁石Ｍｇが形成する磁束は２つの磁極組Ｇ２の間を流れる（図３Ｂ参照）。

【0055】

第１電機子コアＨ１のヨーク部３３ｃは、隣り合う２つの磁極組Ｇ１の間に、それらを磁気的に分離する構造を有していない。２つの磁極組Ｇ１を磁気的に分離する構造とは、例えば、ヨーク部３３ｃに形成されるスリットや、電機子コアＨ１の他の部分に比して大きな磁気抵抗を有する材料で形成された部分である。第１電機子コアＨ１と同様、第２電機子コアＨ２のヨーク部３４ｃは、隣り合う２つの磁極組Ｇ２の間に、それらを磁気的に分離する構造を有していない。このことは、回転方向での磁束Φ１・Φ２（図３Ｂ参照）の形成に寄与する。

【0056】

回転電機Ｍ１では、図３Ｂで示すように、径方向でのヨーク部３３ｃの幅Ｗａは、回転方向において実質的に一定である。また、径方向でのヨーク部３４ｃの幅Ｗｂも、回転方向において実質的に一定である。この構造も、回転方向での磁束Φ１・Φ２（図３Ｂ参照）の形成に寄与する。

【0057】

さらに、回転電機Ｍ１では、図３Ｂで示すように、径方向でのヨーク部３３ｃの幅Ｗａは、磁極３３ａの突出幅Ｗ３よりも大きい。また、ヨーク部３３ｃの幅Ｗａは磁極３３ａの幅と共通基部３３ｂの幅との和より大きくてもよい。また、径方向でのヨーク部３４ｃの幅Ｗｂは、磁極３４ａの突出幅Ｗ４よりも大きい。この構造も、回転方向での磁束Φ１・Φ２（図３Ｂ参照）の形成に寄与する。

【0058】

［コア連結部］
コア連結部Ｌは電機子コアＨ１・Ｈ２を磁気的に結合している。電機子コアＨ１・Ｈ２との間にコア連結部Ｌを通る磁束Φ７（図３Ｂ参照）が形成される。電機子部Ａｍ１は複数のコア連結部Ｌ（図１Ａ参照）を有し、これらは間隔をあけて回転方向（すなわち、機械動作方向）で並んでいる。図３Ｂで示すように、複数のコア連結部Ｌは複数の磁極組対Ｐにそれぞれ設けられている。例えば、Ｕ相の磁極組対Ｐｕ（磁極組Ｇ１ｕ・Ｇ２ｕ）にコア連結部Ｌが設けられ、第１電機子コアＨ１の磁極組Ｇ１ｕと第２電機子コアＨ２の磁極組Ｇ２ｕとの間にはコア連結部Ｌを介した磁路が形成される。同様に、他の２つの磁極組対Ｐｗ・Ｐｖのそれぞれにコア連結部Ｌが設けられている。

【0059】

電機子部Ａｍ１は１つの第１電機子コアＨ１と２つの第２電機子コアＨ２を有している。コア連結部Ｌはこれら３つの電機子コアＨ１・Ｈ２を磁気的に結合している。各コア連結部Ｌは上側の第２電機子コアＨ２から下側の第２電機子コアＨ２まで延びている。これとは異なり、電機子部Ａｍ１は、軸方向で並ぶ２本のコア連結部Ｌを有してもよい。そして、第１のコア連結部Ｌは第１電機子コアＨ１と上側の第２電機子コアＨ２とを結合し、第２のコア連結部Ｌは第１電機子コアＨ１と下側の第２電機子コアＨ２とを結合してもよい。

【0060】

図１Ａで示すように、回転電機Ｍ１はラジアルギャップタイプの回転電機であり、磁極組Ｇ１・Ｇ２は界磁部Ｆｓに対して径方向に位置している。より具体的には、電機子部Ａｍ１は界磁部Ｆｓの内側に位置し、そのため磁極組Ｇ１・Ｇ２は界磁部Ｆｓに対して径方向における内側に位置している。図１Ｃ及び図１Ｄで示すように、コア連結部Ｌは磁極組Ｇ１・Ｇ２の内側に位置している。言い換えると、コア連結部Ｌは磁極組Ｇ１・Ｇ２及びそれらに設けられたコイルＣＬを挟んで界磁部Ｆｓとは反対側に位置している。これにより、コイル連結部Ｌを流れる磁束Φ７がコイルＣＬの内側を通過するとともに、回転方向で離れている２つの磁極組（例えば、磁極組Ｇ１ｕ・Ｇ１ｖ）を流れる磁束Φ１・Φ２と、コア連結部Ｌを流れる磁束Φ７とが干渉することを抑えることができる。その結果、磁気回路に形成される磁束を効率的に利用してトルクを得ることができる。

【0061】

回転方向におけるコア連結部Ｌの位置は、回転方向における磁極組Ｇ１・Ｇ２の中心に一致していてよい。回転電機Ｍ１では、各磁極組Ｇ２を構成する磁極３４ａの数と、磁極組Ｇ１を構成する磁極３３ａの数は１つだけ相違している。こうすることによって、回転方向での磁極組Ｇ１の中心の位置と、回転方向での磁極組Ｇ２の中心の位置とが一致する。このため、３つの要素（磁極組Ｇ１・Ｇ２、及びコア連結部Ｌ）の回転方向における中心が一致している。

【0062】

図１Ａ及び図１Ｅで示すように、コア連結部Ｌは電機子コアＨ１・Ｈ２のヨーク部３３ｃ・３４ｃを磁気的に結合している。電機子部Ａｍ１においては、ヨーク部３３ｃ・３４ｃに、これらを軸方向に貫通する嵌合穴３３ｈ・３４ｈ（図１Ｂ参照）が形成されている。コア連結部Ｌはこの嵌合穴３３ｈ・３４ｈに嵌められている。コア連結部Ｌの上端は電機子部Ａｍ１の上面（上側の電機子コアＨ２の上面）に達し、コア連結部Ｌの下端は電機子部Ａｍ１の下面（下側の電機子コアＨ２の下面）に達している。

【0063】

なお、回転電機Ｍ１とは反対に、電機子部Ａｍ１は界磁部Ｆｓの外側に位置してもよい。この場合、磁極組Ｇ１・Ｇ２は界磁部Ｆｓに対して径方向おける外側に位置し、コア連結部Ｌは磁極組Ｇ１・Ｇ２の外側に配置される。

【0064】

また、電機子部Ａｍ１とは異なり、コア連結部Ｌは、いずれか一方の電機子コアＨ１・Ｈ２と一体的に形成されてもよい。電機子部Ａｍ１において電機子コアＨ１・Ｈ２は後述するように積層鋼板であるが、電機子コアＨ１・Ｈ２の一方又は双方は軟磁性の圧粉材料で形成されてもよい。この場合、圧粉材料で形成されている電機子コアとコア連結部とが一体的に形成されていてよい。

【0065】

図１Ｃ及び図１Ｄで示すように、回転方向（機械動作方向）でのコア連結部Ｌの幅Ｗ２０は、回転方向での磁極組Ｇ１・Ｇ２の幅Ｗ２１・Ｗ２２よりも小さい。このため、コア連結部Ｌを介して流れる磁束Φ７（図３Ｂ参照）と、回転方向で離れている２つの磁極組の間を流れる磁束Φ１・Φ２（図３Ｂ参照）の双方がより有効に形成される。

【0066】

第１電機子コアＨ１においては、図１Ｄで示すように、各磁極組Ｇ１を構成する複数の磁極３３ａのうち少なくとも両端にそれぞれ位置する２つの磁極３３ａがコア連結部Ｌの両端部Ｌｅより外方に位置しているとよい。図１Ｄの例では、右端に位置する磁極３３ａがコア連結部Ｌの右端部Ｌｅより右方に位置し、左端に位置する磁極３３ａがコア連結部Ｌの左端部Ｌｅより左方に位置している。同様に、図１Ｃで示す第２電機子コアＨ２においても、各磁極組Ｇ２を構成する複数の磁極３４ａのうち少なくとも両端にそれぞれ位置する２つの磁極３４ａがコア連結部Ｌの両端部Ｌｅより外方に位置しているとよい。こうすることで、回転方向で離れている２つの磁極組の間を流れる磁束Φ１・Φ２が形成され易くなる。

【0067】

なお、電機子部Ａｍ１とは異なり、電機子コアＨ１（及び／又はＨ２）においては、複数の磁極がコア連結部Ｌの両端部Ｌｅより外方（同図において右方と左方）に位置してもよい。例えば、右端に位置する複数の磁極３３ａがコア連結部Ｌの右端部Ｌｅより右方に位置し、左端に位置する複数の磁極３３ａがコア連結部Ｌの左端部Ｌｅより左方に位置してもよい。

【0068】

また、図１Ｄで示すように、径方向でのコア連結部Ｌの幅Ｗ２３は、径方向でのヨーク部３３ｃ・３４ｃの幅Ｗａ・Ｗｂよりも小さい。このため、コア連結部Ｌが嵌められるヨーク部３３ｃ・３４ｃの嵌合穴３３ｈ・３４ｈのサイズが小さくなり、電機子コアＨ１・Ｈ２の強度を確保できる。

【0069】

第１電機子コアＨ１と第２電機子コアＨ２はコア連結部Ｌだけで磁気的に結合し、コア連結部Ｌ以外の領域において磁気的に分離されている。具体的には、図１Ｅで示すように、第１電機子コアＨ１と第２電機子コアＨ２との間に、隙間Ｓ１・Ｓ２が確保されている。（図１Ｅにおいて、隙間Ｓ１はヨーク部３３ｃとヨーク部３４ｃとの間の隙間である。隙間Ｓ２は磁極３３ａと磁極３４ａとの間の隙間である。）回転電機Ｍ１では、隙間Ｓ１は隙間Ｓ２と実質的に同じであってよい。

【0070】

また、図１Ｅで示すように、隙間Ｓ１・Ｓ２はコイルＣＬの巻き線の太さよりも大きい。また、電機子コアＨ１・Ｈ２は、軸方向に突出する凸部をヨーク部３３ｃ・３４ｃに有していない。すなわち、電機子コアＨ１・Ｈ２は、隙間Ｓ１を隙間Ｓ２よりも小さくする構造物を、コア連結部Ｌ以外には、ヨーク部３３ｃ・３４ｃに有していなくてよい。

【0071】

第１電機子コアＨ１と第２電機子コアＨ２とコイルＣＬとコア連結部Ｌ、すなわち電機子部Ａｍ１の全体は、非磁性であり且つ絶縁性を有する材料によって固められてよい。このような材料としては樹脂が利用でき、電機子部Ａｍ１は樹脂でモールドされてよい。この場合、隙間Ｓ１・Ｓ２は、この樹脂で埋められてよい。これとは異なり、隙間Ｓ１・Ｓ２には、例えば空気層が形成されてもよい。

【0072】

［磁気回路］
例えば、界磁部Ｆｓの界磁コア２２Ｎと磁極組Ｇ１ｕの磁極３３ａとの角度差が０度（電気角）の状態において、電機子部Ａｍ１と界磁部Ｆｓとに、図３Ｂで示すような、磁石Ｍｇによる磁束Φ１・Φ２・Φ７が形成される。これらの図において、磁石Ｍｇが形成する磁束Φ１・Φ２・Φ７は、電機子部Ａｍ１と界磁部Ｆｓの間の隙間を通過して、界磁コア２２Ｎから第１電機子コアＨ１の磁極組Ｇ１ｕに入り、コイルＣＬｕの内側を通過する磁束である。

【0073】

図３Ｂで示すように、磁束Φ１が形成される磁気回路は、第１電機子コアＨ１の磁極組Ｇ１ｕ・Ｇ１ｖ、第２電機子コアＨ２の磁極組Ｇ２ｕ・Ｇ２ｖ、界磁コア２２Ｎ・２２Ｓ、及びそれらの間の磁石Ｍｇを含む。すなわち、磁束Φ１は、界磁コア２２Ｎから第１電機子コアＨ１の磁極組Ｇ１ｕに入り、第１電機子コアＨ１において磁極組Ｇ１ｕと磁極組Ｇ１ｖとの間を回転方向で流れる。また、磁束Φ１は、第２電機子コアＨ２において磁極組Ｇ２ｖと磁極組Ｇ２ｕとの間を回転方向で流れる。磁束Φ１は、磁極組Ｇ１ｖと磁極組Ｇ２ｖとの間を界磁コア２２Ｎ・２２Ｓ及び磁石Ｍｇを通って軸方向で流れ、磁極組Ｇ１ｕと磁極組Ｇ２ｕとの間を界磁コア２２Ｎ・２２Ｓ及び磁石Ｍｇを通って軸方向で流れる。磁束Φ１は、Ｕ相コイルＣＬｕとＶ相コイルＣＬｖの内側を通過する。同様に、磁束Φ２が形成される磁気回路は、第１電機子コアＨ１の磁極組Ｇ１ｕ・Ｇ１ｗ、第２電機子コアＨ２の磁極組Ｇ２ｕ・Ｇ２ｗ、界磁コア２２Ｎ・２２Ｓ、及びこの２つの界磁コアの間の磁石Ｍｇを含む。

【0074】

図３Ｂで示すように、磁束Φ７が流れる磁気回路の１つは、第１電機子コアＨ１の磁極組Ｇ１ｕ、コア連結部Ｌ、第２電機子コアＨ２の磁極組Ｇ２ｕ、界磁コア２２Ｎ・２２Ｓ、及びこの２つの界磁コアの間の磁石Ｍｇを含む。すなわち、磁束Φ７は、界磁コア２２Ｎから第１電機子コアＨ１の磁極組Ｇ１ｕに入り、Ｕ相コイルＣＬｕの内側を通過し、コア連結部Ｌを介して第２電機子コアＨ２の磁極組Ｇ２ｕに流れる。また、磁束Φ７は、第１電機子コアＨ１の磁極組Ｇ１ｕと第２電機子コアＨ２の磁極組Ｇ２ｕとの間を、界磁部Ｆｓの界磁コア２２Ｎ・２２Ｓ及び磁石Ｍｇを通って軸方向で流れる。なお、図３Ｂで示すように、第１電機子コアＨ１の磁極組Ｇ１ｖと第２電機子コアＨ２の磁極組Ｇ２ｖとの間をコア連結部Ｌを介して流れる磁束Φ７と、第１電機子コアＨ１の磁極組Ｇ１ｗと第２電機子コアＨ２の磁極組Ｇ２ｗとの間をコア連結部Ｌを介して流れる磁束Φ７も形成される。

【0075】

このような回転電機Ｍ１によると、従来の回転電機とは異なり、各電機子コアＨ１・Ｈ２を回転方向で磁気的に分割する必要がなくなる。そのため、電機子コアＨ１・Ｈ２の強度を増すことができる。また、コア連結部Ｌを含む磁気回路と、回転方向で離れている２つの磁極組（例えば、磁極組Ｇ１ｕ・Ｇ１ｖ）を含む磁気回路の２つの回路に磁束が形成される。そのため、磁気回路の磁気的な飽和を抑えることができる。その結果、例えば、ヨーク部３３ｃ・３４ｃの幅を狭くし、電機子部Ａｍ１の小型化・軽量化が容易となる。特に、１つの磁極組Ｇ１・Ｇ２を構成する磁極３３ａ・３４ａの数を増す場合に、この利点は顕著となる。また、ヨーク部３３ｃ・３４ｃの幅を増すことなく、磁気回路を飽和する磁束を増すことができるので、コイルＣＬに供給する電流を増し、回転電機の出力トルクを大きくできる。これらの効果は、後述するアキシャルギャップタイプの回転電機や、リニア電機においても得られる。

【0076】

また、磁極組Ｇ１・Ｇ２は界磁部Ｆｓに対して径方向おける内側に位置している。図１Ｃ及び図１Ｄで示すように、コア連結部Ｌは磁極組Ｇ１・Ｇ２の内側に位置している。より具体的には、回転方向におけるコア連結部Ｌの位置は、回転方向における磁極組Ｇ１・Ｇ２の中心に一致している。これにより、２つの磁極組を回転方向において流れる磁束Φ１・Φ２と、コア連結部Ｌを流れる磁束Φ７が干渉することを抑えることができる。その結果、２つの磁気回路を流れる磁束を効率的に利用してトルクを得ることができる。

【0077】

また、回転電機Ｍ１では、２つの第２電機子コアＨ２の間に第１電機子コアＨ１が配置されているため、軸方向で並ぶ２つの磁気回路が形成されている。この構造によると、界磁コア２２Ｎ・２２Ｓを軸方向に流れる磁束の密度を下げたり、或いは、界磁コア２２Ｎ・２２Ｓの断面積（軸方向に対して垂直な面での断面積）を縮小できる。また、コイルＣＬは第１電機子コアＨ１に設けられ、第２電機子コアＨ２にコイルは設けられていない。このため、第１電機子コアＨ１と第２電機子コアＨ２のそれぞれについて、最適な形状を選択でき、形状についての自由度が高くなる。
なお、上述した２種類の磁束Φ１・Φ２・Φ７の双方が通過する位置であれば、コイルＣＬの位置は回転電機Ｍ１の例に限られない。例えば、コイルＣＬは第１電機子コアＨ１の磁極組Ｇ１と第２電機子コアＨ２の磁極組Ｇ２の双方に設けられてもよい、一部のコイルＣＬは第１電機子コアＨ１の磁極組Ｇ１に設けられ、残りの一部のコイルＣＬは第２電機子コアＨ２の磁極組Ｇ２に設けられてもよい。コイルＣＬは第１電機子コアＨ１の磁極組Ｇ１と第２電機子コアＨ２の磁極組Ｇ２の双方に設けられる構造においては、例えば、第１電機子コアＨ１の磁極組Ｇ１ｕに設けられるコイルＣＬの巻回方向と、第２電機子コアＨ２の磁極組Ｇ２ｕに設けられるコイルＣＬの巻回方向は反対となる。

【0078】

［磁束の変化］
なお、界磁部Ｆｓが図３Ｂで示す位置から磁極組Ｇ１ｖ・Ｇ２ｖに向けて３０度（電気角）だけ回転すると、界磁部Ｆｓの磁石Ｍｇが形成する磁束は変化する。具体的には、磁極組Ｇ１ｖ・Ｇ２ｖを構成する磁極３３ａ・３４ａが界磁部Ｆｓの磁石Ｍｇと正対する。このため、第１電機子コアＨ１の磁極組Ｇ１ｕ・Ｇ１ｖ、界磁部Ｆｓの界磁コア２２Ｓ・２２Ｎ及び磁石Ｍｇ、並びに第２電機子コアＨ２の磁極組Ｇ２ｕ・Ｇ２ｖで構成される磁気回路を通る磁束が流れなくなる。また、第１電機子コアＨ１の磁極組Ｇ１ｖ、コア連結部Ｌ、第２電機子コアＨ２の磁極組Ｇ２ｖ、界磁コア２２Ｎ・２２Ｓ、及びこの２つの界磁コア２２Ｎ・２２Ｓの間の磁石Ｍｇを含む磁気回路を通る磁束が流れなくなる。

【0079】

また、界磁部Ｆｓが図３Ｂで示す位置から磁極組Ｇ１ｖ・Ｇ２ｖに向けて６０度（電気角）だけ回転すると、界磁部Ｆｓの磁石Ｍｇが形成する磁束はさらに変化する。具体的には、磁極組Ｇ１ｖ・Ｇ２ｖを構成する磁極３３ａ・３４ａが界磁部Ｆｓの界磁コア２２Ｎ・２２Ｓと対向するようになる（図３Ｂとは対向する極性が変わる）。このため、第１電機子コアＨ１の磁極組Ｇ１ｖ・Ｇ１ｗ、界磁部Ｆｓの界磁コア２２Ｓ・２２Ｎ及び磁石Ｍｇ、並びに第２電機子コアＨ２の磁極組Ｇ２ｖ・Ｇ２ｗで構成される磁気回路を通る磁束が形成される。また、第１電機子コアＨ１の磁極組Ｇ１ｖ、コア連結部Ｌ、第２電機子コアＨ２の磁極組Ｇ２ｖ、界磁コア２２Ｎ・２２Ｓ、及びこの２つの界磁コア２２Ｎ・２２Ｓの間の磁石Ｍｇを含む磁気回路を通る磁束が形成される（図３Ｂとは磁束の流れる向きが逆となる）。このように、界磁部Ｆｓの回転にともなってＵ・Ｖ・Ｗ相コイルＣＬｕ・ＣＬｖ・ＣＬｗの内側を通る磁束の磁路は変化する。また、磁路を流れる磁束の量や向きも変化する。具体的には、Ｕ・Ｖ・Ｗ相コイルＣＬｕ・ＣＬｖ・ＣＬｗの内側を通る磁束は電気角で１２０度ずれた略正弦波状に変化する。

【0080】

［電機子部の材料］
回転電機Ｍ１においては、各電機子コアＨ１・Ｈ２は積層鋼板である。すなわち、第１電機子コアＨ１の全体が、軸方向で積層されている複数の鋼板Ｓｐ１（より具体的には電磁鋼板）で構成され、第２電機子コアＨ２の全体も軸方向で積層されている複数の鋼板Ｓｐ１（より具体的には電磁鋼板）で構成されている。電機子コアＨ１・Ｈ２のこの構造によると、回転方向において離れている２つの磁極組Ｇ１の間を流れる磁束に起因して電機子コアＨ１・Ｈ２に誘導電流が発生することを、抑えることができる。

【0081】

コア連結部Ｌも、積層されている複数の鋼板Ｓｐ２（より具体的には電磁鋼板）を含む積層鋼板である。コア連結部Ｌの鋼板Ｓｐ２が積層される方向は、電機子コアＨ１・Ｈ２の鋼板Ｓｐ１が積層される方向とは異なっている。具体的には、図１Ａ及び図１Ｅで示すように、コア連結部Ｌの各鋼板Ｓｐ２は電機子コアＨ１・Ｈ２が離れている方向、言い換えれば、磁束Φ７の方向に沿って配置され、複数の鋼板Ｓｐ２が積層される方向は回転電機Ｍ１の回転方向（機械動作方向）である。回転電機Ｍ１においては、コア連結部Ｌの鋼板Ｓｐ２は軸方向に沿って配置され、複数の鋼板Ｓｐ２は回転方向（より具体的には、回転の接線方向）において積層されている。コア連結部Ｌのこの構造によると、磁極組Ｇ１・Ｇ２の間を軸方向で流れる磁束Φ７に起因してコア連結部Ｌに誘導電流が発生することを、抑えることができる。

【0082】

なお、後において詳説するように、電機子コアＨ１・Ｈ２の全体が、軟磁性の圧粉材料で形成されてもよいし、電機子コアＨ１、Ｈ２の大部分が積層鋼板で構成され、一部が軟磁性の圧粉材料により形成されてもよい。また、コア連結部Ｌも、軟磁性の圧粉材料で形成されてもよい。この場合、コア連結部Ｌは、同じく軟磁性の圧粉材料で形成されている電機子コアＨ１（又はＨ２）と一体的に形成されてもよい。

【0083】

［電機子コアの数の変更例］
電機子コアの数は、３つより多くてもよい。電機子部は、例えば、軸方向で離れている２つの第１電機子コアＨ１と、２つの第１電機子コアＨ１の間に配置されている第３電機子コアと、２つの第１電機子コアＨ１の上側と下側とにそれぞれ配置される２つの第２電機子コアＨ２とを有してよい。第３電機子コアは、２つの第２電機子コアＨ２が軸方向で合体した構造を有してよい。例えば、第３電機子コアの軸方向での幅が、２つの電機子コアＨ２の幅の合計であってよい。界磁部Ｆｓの軸方向での幅は、５つの電機子コアの全体の軸方向での幅に対応していてよい。電機子部は、さらに多くの電機子コア（例えば、７つの電機子コアや、９つの電機子コア）が軸方向で重ねられた構造を有してもよい。

【0084】

電機子コアの数は、３つより少なくてもよい。例えば、電機子部は、１つの第１電機子コアＨ１と、１つの第２電機子コアＨ２とで構成されてよい。電機子部の第２電機子コアＨ２は、図１Ａを参照して説明した２つの第２電機子コアＨ２が軸方向で合体した構造を有してよい。すなわち、第２電機子コアＨ２の軸方向での幅が、図１Ａで示した２つの電機子コアＨ２の幅の合計であってよい。第２電機子コアＨ２は第１電機子コアＨ１の片側（これらの図において上側又は下側）に配置されてよい。この構造によると、部品数を減らすことができ、またコイルＣＬが上側又は下側に露出するので、コイルＣＬに電流を供給する部材（例えば、バスバー）のコイルＣＬへの接続作業が容易化できる。

【0085】

電機子部では、同じ構造を有する複数の電機子コアが軸方向で並べられてもよい。こうすることで、部品数の低減や、金型費の低減などの利点が得られる。この場合、一方の電機子コアが有する各磁極組の磁極の数と、他方の電機子コアが有する各磁極組の磁極の数は同じとなる。そして、２つの電機子コアは、磁極の位置が電気角で１８０度だけずれるように配置されてよい。

【0086】

［誘導電流防止構造］
電機子コアＨ１・Ｈ２は、それらの鋼板Ｓｐ１の積層方向においてコアＨ１・Ｈ２を貫通する嵌合穴３３ｈ・３４ｈ（図１Ｂ参照）を有している。コア連結部Ｌはこの嵌合穴３３ｈ・３４ｈに嵌められている。図１Ｃ及び図１Ｄで示すように、電機子コアＨ１・Ｈ２にはスリットＳ３・Ｓ４が形成されている。このスリットＳ３・Ｓ４によって、コア連結部Ｌを流れる磁束Φ７（図３Ｂ参照）に起因して電機子コアＨ１・Ｈ２に誘導電流が発生することを防止できる。

【0087】

図４及び図５は、電機子コアＨ１・Ｈ２における誘導電流の発生を防止するための構造を説明するための図である。図５は図４のＶ－Ｖ線での断面図である。これらの図の電機子コアＨ１・Ｈ２にはスリットＳ３・Ｓ４は形成されていない。図５で示すように、コア連結部Ｌの鋼板Ｓｐ２から電機子コアＨ１の鋼板Ｓｐ１に流れる磁束Φ１１～Φ１４が形成される。この磁束Φ１１～Φ１４によって、図４で示されるように、コア連結部Ｌの周囲に誘導電流Ｃ１が発生する。図１Ｃ及び図１Ｄで示すように、電機子コアＨ１・Ｈ２では上述したスリットＳ３・Ｓ４が形成されている。このスリットＳ３・Ｓ４は各コア連結部Ｌが嵌められている嵌合穴３３ｈ・３４ｈから電機子コアＨ１の鋼板Ｓｐ１の積層方向に対して交差する方向（回転電機Ｍ１において径方向）に延びており且つ嵌合穴３３ｈ・３４ｈを取り囲む閉曲線と交差する。本明細書において「嵌合穴を取り囲む閉曲線」とは、例えば嵌合穴３３ｈ・３４ｈを取り囲む円や楕円であるが、これに限られず、コア連結部Ｌが嵌められる嵌合穴３３ｈ・３４ｈの形状に応じた形状を有してよい。回転電機Ｍ１の例では、スリットＳ３・Ｓ４は、界磁部Ｆｓに向かって延び、電機子コアＨ１・Ｈ２の界磁部Ｆｓ側の開口に達している。このため、スリットＳ３・Ｓ４によって誘導電流Ｃ１の発生を防止できる。回転電機Ｍ１において、界磁部Ｆｓは電機子部Ａｍ１の外側に配置されているので、スリットＳ３・Ｓ４は径方向における外側に向かって嵌合穴３３ｈ・３４ｈから延びている。

【0088】

図６は、電機子コアＨ１・Ｈ２及びコア連結部Ｌの断面を示す模式図である。同図の磁束Φ７は、図３Ｂで示した、コア連結部Ｌを含む磁気回路を流れる磁束である。回転電機Ｍ１においては、コア連結部Ｌを流れる磁束Φ７と電機子コアＨ１・Ｈ２のヨーク部３３ｃ・３４ｃを通る磁束Φ１・Φ２（図３Ｂ参照）とが存在する。そのため、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の３つの相のそれぞれについて形成される磁束Φ７の合計はゼロとはならない。例えば、第１電機子コアＨ１から第２電機子コアＨ２に向かって複数のコア連結部Ｌを介して流れる磁束Φ７が、第２電機子コアＨ２から第１電機子コアＨ１に向かって複数のコア連結部Ｌを介して流れる磁束Φ７より多くなったり、その逆が生じる。

【0089】

スリットＳ３が形成されていない場合、複数のコア連結部Ｌと界磁部Ｆｓとの間に軸線Ａｘを中心として第１電機子コアＨ１の全体を通る閉回路（図８において誘導電流Ｃ２が流れる回路）が形成される。同様に、スリットＳ４が形成されていない場合、複数のコア連結部Ｌと界磁部Ｆｓとの間に軸線Ａｘを中心として第２電機子コアＨ２の全体を通る閉回路が形成される。図６においては、コア連結部Ｌから界磁部Ｆｓまでの間の部分Ｍ・Ｎ（網掛け部分）に回転方向の閉回路が形成される。上述したように全てのコア連結部Ｌを流れる磁束Φ７の合計はゼロとはならないため、磁束Φ７に起因してこの閉回路に誘導電流が形成される。ところが、回転電機Ｍ１においては、スリットＳ３・Ｓ４が、回転方向で並んでいる複数の嵌合穴３３ｈ・３４ｈと回転方向で並んでいる複数の磁極組Ｇ１・Ｇ２との間を通り且つ軸線Ａｘを取り囲む閉曲線と交差する。本明細書において、「軸線Ａｘを取り囲む閉曲線」は、例えば、軸線Ａｘを中心とする円であるが、嵌合穴３３ｈ・３４ｈの位置を避ける迂回部を有する曲線であってもよい（例えば、図８の線Ｃ２参照）。スリットＳ３・Ｓ４は嵌合穴３３ｈ・３４ｈから界磁部Ｆｓに向かって延び、電機子コアＨ１・Ｈ２の界磁部Ｆｓ側の開口に達している。このため、電機子コアＨ１・Ｈ２の全体を通る閉回路がスリットＳ３・Ｓ４によって遮断され、電機子コアＨ１・Ｈ２に回転方向の誘導電流Ｃ２（図８参照）が発生することを防止できる。

【0090】

なお、電機子コアＨ１・Ｈ２には、スリットＳ３・Ｓ４には電気的絶縁材料が充填されていてもよい。例えば、電機子コアＨ１・Ｈ２の全体が樹脂でモールドされる場合、このスリットＳ３・Ｓ４には樹脂（電気的絶縁材料）が充填されることとなる。また、スリットＳ３・Ｓ４は電気的に絶縁されていればよく、幅を狭くして磁気的な抵抗を小さくすることが望ましい。

【0091】

嵌合穴３３ｈ・３４ｈは閉じた内面を有する貫通穴であり、図１Ｃ及び図１Ｄに示すスリットＳ３・Ｓ４はこの嵌合穴３３ｈ・３４ｈから延びている。誘導電流の発生を防止する構造は必ずしもスリットＳ３・Ｓ４に限られない。図７で示すように、電機子コアＨ１・Ｈ２には、鋼板Ｓｐ１の積層方向に対して交差する方向に開いている嵌合穴３３ｇ・３４ｇが形成されてもよい。図７の例では、嵌合穴３３ｇ・３４ｇは界磁部Ｆｓとは反対側に向かって開口している。この嵌合穴３３ｇ・３４ｇによって、各コア連結部Ｌの周囲に誘導電流Ｃ１（図８参照）が発生することを防止できる。また、コア連結部Ｌのこの配置によれば、磁極組Ｇ１・Ｇ２から嵌合穴３３ｇ・３４ｇまでの距離を増すことができ、その結果、回転方向で流れる磁束によってヨーク部３３ｃ・３４ｃが飽和することを、より効果的に抑えることができる。

【0092】

図７で示すように、回転方向での嵌合穴３３ｇ・３４ｇの開口の幅（回転電機Ｍ１において回転方向での幅Ｗ１、図８参照）は、コア連結部Ｌの同方向での幅の半分より大きい。より望ましくは、回転方向での嵌合穴３３ｇ・３４ｇの開口の幅Ｗ１はコア連結部Ｌの同方向での幅に実質的に対応しているのが望ましい。この構造によって、コア連結部Ｌの回転方向での端部を通過する磁束Φ７に起因してコア連結部Ｌの端部の周りに誘導電流が発生することを防止できる。図７で示す例では、嵌合穴３３ｇ・３４ｇの開口の縁はコア連結部Ｌの端部に位置する１又は２の鋼板Ｓｐ２だけに接し、残りの鋼板Ｓｐ２は嵌合穴３３ｇ・３４ｇの開口から露出している。

【0093】

電機子コアＨ１・Ｈ２には、径方向に開口している嵌合穴３３ｇ・３４ｇに代えて、コア連結部Ｌが嵌められている嵌合穴３３ｈ・３４ｈ（図１Ｂ参照）から界磁部Ｆｓとは反対側に向かって延びているスリットが形成されてもよい。この構造おいても、各コア連結部Ｌの周囲に誘導電流Ｃ１が発生することを防止できる。

【0094】

図７で示したように嵌合穴３３ｇ・３４ｇが界磁部Ｆｓとは反対側に向かって開口している構造おいては、複数のコア連結部Ｌと界磁部Ｆｓとの間に形成され、軸線Ａｘを中心として電機子コアＨ１・Ｈ２の全体を通る閉回路（図８において誘導電流Ｃ２が流れる回路）が形成される。そのため、図６で示した磁束Φ７に起因して、この閉回路に誘導電流Ｃ２（図８参照）が生じる。そこで、図７及び図９Ａで示すように、電機子コアＨ１・Ｈ２にはスリットＳ５・Ｓ６が形成されてもよい。スリットＳ５・Ｓ６は、回転方向で並んでいる複数の嵌合穴３３ｇ・３４ｇと回転方向で並んでいる複数の磁極組Ｇ１・Ｇ２との間を通り且つ軸線Ａｘを取り囲む閉曲線と交差する。このスリットＳ５・Ｓ６によって、軸線Ａｘを中心として電機子コアＨ１・Ｈ２の全体を通る閉回路が遮断され、電機子コアＨ１・Ｈ２に回転方向の誘導電流Ｃ２（図８参照）が発生することを防止できる。スリットＳ５は、例えば複数の嵌合穴３３ｇのうちの１つから界磁部Ｆｓに向かって延び、界磁部Ｆｓ側の開口に達する。より具体的には、スリットＳ５は、回転方向における嵌合穴３３ｇの中心から磁極組Ｇ１に向かって延びている。同様に、スリットＳ６（図７参照）は、例えば複数の嵌合穴３４ｇのうちの１つから界磁部Ｆｓに向かって延び、界磁部Ｆｓ側の開口に達している。

【0095】

スリットＳ５・Ｓ６は必ずしも嵌合穴３３ｇ・３４ｇに接続していなくてもよい。例えば、図９Ｂで示すように、スリットＳ５は隣り合う２つの磁極組Ｇ１の間に形成されてもよい。このスリットＳ５は、第１電機子コアＨ１の界磁部Ｆｓ側の縁から延び、反対側の縁に達している。第２電機子コアＨ２のスリットＳ６も、図９Ｂで示すスリットＳ５と同様に、隣り合う２つの磁極組Ｇ２の間に形成されてもよい。このようなスリットＳ５・Ｓ６も回転方向で並んでいる嵌合穴３３ｇ・３４ｇと回転方向で並んでいる複数の磁極組Ｇ１・Ｇ２との間を通り且つ軸線Ａｘを取り囲む閉曲線と交差することとなる。その結果、電機子コアＨ１・Ｈ２に回転方向の誘導電流が発生することを防止できる。スリットＳ５・Ｓ６は電気的に絶縁されていればよく、幅を狭くして磁気的な抵抗を小さくすることが望ましい。

【0096】

コア連結部Ｌと嵌合穴３３ｈ・３４ｈの内面とが電気的に接続していると、コア連結部Ｌの一部（スリットＳ３よりも右側に位置する部分、及びスリットＳ３よりも左側に位置する部分）を通る磁束によって、この磁束を取り囲む閉回路が形成され、そこに誘導電流Ｃ３（図１Ｄ参照）が生じ得る。そこで、コア連結部Ｌと嵌合穴３３ｈ・３４ｈの内面との間には部分的に隙間（絶縁部）が形成されてよい。こうすることで、そのような誘導電流Ｃ３を低減できる。

【0097】

また、コア連結部Ｌを構成する複数の鋼板Ｓｐ２（図１Ａ参照）は、回転電機Ｍ１の機械動作方向（回転方向）において積層されている。回転電機Ｍ１の例とは異なり、コア連結部Ｌの鋼板Ｓｐ２が径方向に積層されている場合、径方向の端部に位置する鋼板Ｓｐ２に磁束Φ７に起因する誘導電流が発生しやすくなる。これに対して、回転電機Ｍ２１では、コア連結部Ｌの鋼板Ｓｐ２は径方向に積層されているので、そのような誘導電流が発生することを抑えることができる。

【0098】

［電機子コアの内側に界磁部が配置されている例］
図１０は、本開示で提案する回転電機の別の例として、界磁部Ｆｓの外側に電機子部Ａｍ３が配置される例を示す斜視図である。図１０において、電機子部Ａｍ３の回転方向の一部は図示していない。ここでは、図１Ａで示した回転電機Ｍ１との相違点を中心にして説明する。図１０で示す回転電機Ｍ３について説明のない事項は、図１Ａの回転電機Ｍ１の構造が適用されてよい。

【0099】

電機子部Ａｍ３においても、電機子部Ａｍ１と同様、２つの第２電機子コアＨ２の間に、第１電機子コアＨ１が配置されている。電機子コアＨ１・Ｈ２は、円環状のヨーク部３３ｃ・３４ｃと、ヨーク部３３ｃ・３４ｃの内側に形成され回転方向で並んでいる複数の磁極組Ｇ１・Ｇ２とを有している。各磁極組Ｇ１・Ｇ２は、界磁部Ｆｓに向かって突出し回転方向で並んでいる複数の磁極３３ａ・３４ａを有している。磁極組Ｇ１を構成する複数の磁極３３ａにコイルＣＬが巻かれている。第２電機子コアＨ２のヨーク部３４ｃの外径と第１電機子コアＨ１のヨーク部３３ｃの外径は、一致しているとよい。こうすることで、回転電機Ｍ３が搭載される装置が有する構造物に電機子部Ａｍ３を固定するときに、その固定構造を簡単化・高精度化できる。

【0100】

図１０の例において、各磁極組Ｇ１は４つの磁極３３ａを有し、各磁極組Ｇ２は５つの磁極３４ａを有しているが、これらの数は適宜変更されてよい。磁極組Ｇ２の端部に位置する磁極３４ａは、隣の磁極組Ｇ２の磁極３４ａと一体化していてもよい。

【0101】

隣り合う２つの磁極組対Ｐの間の角度（機械角及び電気角）についての条件は、図２で示した例と同様であってよい。上述したように、隣り合う２つの磁極組対Ｐの間の角度は、電気角で実質的に「３６０×（ｎ＋ｍ／ｓ）」度であり、隣り合う２つの磁極組対Ｐの間に、機械角で「（３６０／ｐ）×（ｎ＋ｍ／ｓ）」度が確保される（上述したように、機械角は「３６０／ｓ／ｃ」とも表される）。
ｓ：相数
ｍ：１以上、ｓ－１以下の整数（ただしｓの約数（１を除く）および約数（１を除く）の倍数を除く）
ｎ：１以上の整数
ｐ：（界磁部の極数）／２
ｃ：各相についてのコイルの数
図１０の例では、ｓ＝３，ｎ＝４，ｍ＝１，ｃ＝３，ｐ＝３９である。
複数の相のそれぞれに設けられているコイルＣＬの巻回方向は、図１Ａ等で説明した例と同様、同じであってもよい。例えば、３つのＵ相コイルＣＬｕの巻回方向は同じである。

【0102】

電機子部Ａｍ３も、間隔をあけて回転方向（すなわち、機械動作方向）で並んでいる複数のコア連結部Ｌを有している。電機子部Ａｍ３は１つの第１電機子コアＨ１と２つの第２電機子コアＨ２を有しており、コア連結部Ｌはこれら３つの電機子コアＨ１・Ｈ２を磁気的に結合している。これとは異なり、電機子部Ａｍ３は、第１電機子コアＨ１と上側の第２電機子コアＨ２とを結合する第１のコア連結部Ｌと、第１電機子コアＨ１と下側の第２電機子コアＨ２とを結合する第２のコア連結部Ｌとを有してもよい。

【0103】

図１０で示すように、コア連結部Ｌは磁極組対Ｐ（例えば磁極組Ｇ１ｕ・Ｇ２ｕ）及びそれらに設けられたコイルＣＬを挟んで界磁部Ｆｓとは反対側に位置している。言い換えれば、コア連結部Ｌは径方向において磁極組Ｇ１・Ｇ２の外側に位置している。回転方向におけるコア連結部Ｌの位置は、回転方向における磁極組Ｇ１・Ｇ２の中心に一致しているとよい。これにより、回転方向で離れている２つの磁極組を流れる磁束と、コア連結部Ｌを流れる磁束とが干渉することを抑えることができる。

【0104】

電機子コアＨ１・Ｈ２のヨーク部３３ｃ・３４ｃに、これらを軸方向に貫通する嵌合穴３３ｈ・３４ｈが形成されている。コア連結部Ｌはこの嵌合穴３３ｈ・３４ｈに嵌められている。第２電機子コアＨ２においては、隣り合う２つの嵌合穴３４ｈ（隣り合う２つのコア連結部Ｌ）の間に孔３４ｅが形成されてもよい。これによって、第２電機子コアＨ２の重量の増加を抑えることができる。

【0105】

回転電機Ｍ３においても、２種類の磁気回路が形成される。第１の磁気回路の１つは、例えば、図３Ｂで説明した回転電機Ｍ１と同様、第１電機子コアＨ１の磁極組Ｇ１ｕ・Ｇ１ｖ、第２電機子コアＨ２の磁極組Ｇ２ｕ・Ｇ２ｖ、界磁コア２２Ｎ・２２Ｓ、及びこの２つの界磁コア２２Ｎ・２２Ｓの間の磁石Ｍｇを含む。また、第１の磁気回路の別の１つは、第１電機子コアＨ１の磁極組Ｇ１ｕ・Ｇ１ｗ、第２電機子コアＨ２の磁極組Ｇ２ｕ・Ｇ２ｗ、界磁コア２２Ｎ・２２Ｓ、及びこの２つの界磁コアの間の磁石Ｍｇを含む。第２の磁気回路は、第１電機子コアＨ１の磁極組Ｇ１ｕ、コア連結部Ｌ、第２電機子コアＨ２の磁極組Ｇ２ｕ、界磁コア２２Ｎ・２２Ｓ、及びこの２つの界磁コア２２Ｎ・２２Ｓの間の磁石Ｍｇを含む。

【0106】

電機子部Ａｍ３においても、図１Ａの電機子部Ａｍ１と同様、回転方向（機械動作方向）でのコア連結部Ｌの幅は、回転方向での磁極組Ｇ１・Ｇ２の幅よりも小さい。このため、コア連結部Ｌを介して流れる磁束Φ７（図３Ｂ参照）と、回転方向で離れている２つの磁極組の間を流れる磁束Φ１・Φ２（図３Ｂ参照）の双方がより有効に形成される。

【0107】

電機子部Ａｍ３においても、図１Ｃ及び図１Ｄで示した構造と同様、各磁極組Ｇ１を構成する複数の磁極３３ａのうち少なくとも両端にそれぞれ位置する２つの磁極３３ａがコア連結部Ｌの両端部Ｌｅより外方（時計回り方向及び反時計回り方向）に位置し、各磁極組Ｇ２を構成する複数の磁極３４ａのうち少なくとも両端にそれぞれ位置する２つの磁極３４ａがコア連結部Ｌの両端部Ｌｅより外方（時計回り方向及び反時計回り方向）に位置しているとよい。こうすることで、回転方向で離れている２つの磁極組Ｇ１・Ｇ２の間を流れる磁束Φ１・Φ２（図３Ｂ参照）が形成され易くなる。

【0108】

電機子コアＨ１・Ｈ２は積層鋼板である。電機子コアＨ１・Ｈ２には、図１０で示すように、各嵌合穴３３ｈ・３４ｈから延びているスリットＳ３・Ｓ４が形成されている。スリットＳ３・Ｓ４は、界磁部Ｆｓに向かって延び、電機子コアＨ１・Ｈ２の界磁部Ｆｓ側の縁に達し、界磁部Ｆｓに向かって開口している。これによって、各コア連結部Ｌの周囲に誘導電流Ｃ１（図４参照）が発生することを、このスリットＳ３・Ｓ４によって防止できる。スリットＳ３・Ｓ４によると、電機子コアＨ１の全体に回転方向の誘導電流Ｃ２（図８参照）が生じることを防止でき、電機子コアＨ２の全体に回転方向の誘導電流が生じることを防止できる。

【0109】

なお、複数のコア連結部Ｌがそれぞれ嵌められる複数の嵌合穴は、図７の例とは反対に、電機子コアＨ１・Ｈ２の径方向の外側に開口していてもよい。（言い換えれば、コア連結部Ｌが少なくとも部分的に径方向の外側に露出していてよい。）すなわち、複数の嵌合穴は、界磁部Ｆｓとは反対側に開口していてもよい。この開口によって、各コア連結部Ｌを取り囲む誘導電流Ｃ１（図４参照）が発生することを防止できる。このような構造においては、図９Ａ及び図９Ｂで示したように、複数のコア連結部Ｌが嵌められている複数の嵌合穴と回転方向で並んでいる複数の磁極組Ｇ１・Ｇ２との間を通り且つ軸線Ａｘを取り囲む閉曲線と交差するスリットＳ５・Ｓ６が電機子コアＨ１・Ｈ２に形成されてもよい。

【0110】

なお、界磁部Ｆｓの内側に電機子部Ａｍ１が配置される例として図１Ａ等で説明し、界磁部Ｆｓの外側に電機子部Ａｍ３が配置される例として図１０で説明したが、回転電機の一例においては、１つの界磁部Ｆｓの内側と外側に２つの電機子部が配置されてもよい。

【0111】

［圧粉材料で形成される電機子コアを有する例］
電機子コアは、軟磁性の圧粉材料で形成されてもよい。図１１は、本開示で提案する回転電機の別の例として、このような構造を有する回転電機Ｍ４を示している。図１１は回転電機Ｍ４の斜視図である。界磁部Ｆｓの回転方向の一部は図示していない。図１１で示す回転電機Ｍ４について説明のない事項は、図１Ａの回転電機Ｍ１が有する構造が適用されてよい。この図で示す電機子コアの構造は、図で示すラジアルギャップタイプの回転電機だけでなく、リニア電機や、アキシャルギャップタイプの回転電機に適用されてよい。

【0112】

回転電機Ｍ４の電機子部Ａｍ４は、軟磁性の圧粉材料（Soft Magnetic Composite (SMC) materials）で形成されている電機子コアＨ１・Ｈ２を有している。すなわち、電機子コアＨ１・Ｈ２は、軟磁性の粉末と粉末の表面を覆う絶縁膜（例えば、樹脂膜）とを含む複合材料で形成されている。複合材料は圧縮成型され且つ熱処理されて、電機子コアＨ１・Ｈ２を形成する。このような電機子コアＨ１・Ｈ２は高い電気抵抗率を有するので、電機子コアＨ１・Ｈ２を通過する磁束の向きに依ることなく、誘導電流が抑えられる。したがって、これまで説明した回転電機Ｍ１等とは異なり、電機子コアＨ１・Ｈ２にスリットＳ３・Ｓ４・Ｓ５・Ｓ６は形成されていなくてよい。

【0113】

圧粉材料は積層鋼板とは異なり、金型を利用して作製される。そのため、磁極３３ａ・３４ａの形状について、高い自由度が確保できる。電機子部Ａｍ４においては、磁極３３ａ・３４ａの幅が軸方向で変化している。磁極３３ａの幅は、第２電機子コアＨ２に近づくに従って徐々に小さくなっている。一方、磁極３４ａの幅は、第１電機子コアＨ１に近づくに従って徐々に小さくなっている。これによって、コギングトルクが低減できる。

【0114】

また、磁極３３ａ・３４ａは、軸方向に伸びている突出部（不図示）を磁極３３ａ・３４ａの先端部に有してもよい。これにより、磁極３３ａ・３４ａの先端面の面積（界磁部Ｆｓに向く面の面積）が増し、界磁部Ｆｓと磁極３３ａ・３４ａとの間の隙間に起因する磁気抵抗を下げることができる。

【0115】

隣り合う２つの磁極組対Ｐの間の角度（機械角及び電機角）についての条件は、図２で示した例と同様であってよい。また、複数の相のそれぞれに設けられているコイルＣＬの巻回方向は、図１等で説明した例と同様、同じであってもよい。これとは異なり、複数の相のそれぞれについて、巻回方向が異なる２つのコイルＣＬが設けられてもよい。例えば、２つのＵ相コイルＣＬｕの巻回方向は互いに反対であってもよい。

【0116】

図１１で示すように、回転電機Ｍ４も、回転電機Ｍ１と同様、間隔をあけて回転方向（すなわち、機械動作方向）で並んでいる複数のコア連結部Ｌを有している。電機子部Ａｍ４は１つの第１電機子コアＨ１と２つの第２電機子コアＨ２を有しており、コア連結部Ｌはこれら３つの電機子コアＨ１・Ｈ２を磁気的に結合している。コア連結部Ｌは磁極組対Ｐ（軸方向で並ぶ磁極組Ｇ１・Ｇ２）及びそれらに設けられたコイルＣＬを挟んで界磁部Ｆｓとは反対側に位置している。回転方向におけるコア連結部Ｌの位置やサイズは、図１Ａ等で示した回転電機Ｍ１と同じであってもよい。

【0117】

電機子コアＨ１・Ｈ２のヨーク部３３ｃ・３４ｃに、これらを軸方向に貫通する嵌合穴３３ｈ・３４ｈが形成されている。コア連結部Ｌはこの嵌合穴３３ｈ・３４ｈに嵌められている。これとは異なり、複数のコア連結部Ｌは例えば第１電機子コアＨ１と一体的に形成されてもよい。この場合、コア連結部Ｌは第２電機子コアＨ２に形成されている嵌合穴３４ｈに嵌められてよい。反対に、複数のコア連結部Ｌは第２電機子コアＨ２と一体的に形成されてもよい。この場合、コア連結部Ｌは第１電機子コアＨ１に形成されている嵌合穴３３ｈに嵌められてよい。

【0118】

［各磁極組に複数のコア連結部が設けられる例］
回転電機Ｍ１～Ｍ４の例では、各磁極組対Ｐの設けられるコア連結部Ｌの数は１つであった。これとは異なり、各磁極組対Ｐに、回転方向（機械動作方向）で並ぶ複数のコア連結部Ｌが設けられてもよい。回転電機Ｍ１～Ｍ４の例では、各磁極組Ｇ１・Ｇ２に設けられている磁極３３ａ・３４ａの数は４～６であったが、各磁極組Ｇ１・Ｇ２に設けられている磁極３３ａ・３４ａの数はより多くてもよい。このような場合に、各磁極組対Ｐに複数のコア連結部Ｌが設けられるとよい。この構造によると、各磁極組対Ｐに設けられる複数のコア連結部Ｌの全断面積（軸方向で見たときの面積）を増やすことができる。そのため、ヨーク部３３ｃ・３４ｃの幅及び重量の増加を抑えながら、各磁極組Ｇ１・Ｇ２を通過する磁束を増すことができる。

【0119】

図１２Ａ及び図１２Ｂは、このような構造を有する電機子コアを有する回転電機の例として、回転電機Ｍ５を示す図である。図１２Ａは回転電機Ｍ５の一部の斜視図であり、図１２Ｂは回転電機Ｍ５が有する第１電機子コアＨ１の平面図である。ここでは、図１Ａで示した回転電機Ｍ１との相違点を中心にして説明する。回転電機Ｍ５について説明のない事項は、回転電機Ｍ１が有する構造が適用されてよい。ここで説明する電機子コアの構造は、図で示すラジアルギャップタイプの回転電機だけでなく、リニア電機や、アキシャルギャップタイプの回転電機に適用されてよい。

【0120】

回転電機Ｍ５において、各磁極組Ｇ１は１１個の磁極３３ａを有し、各磁極組Ｇ２は１２個の磁極３４ａを有している。各磁極組Ｇ１にコイルＣＬが設けられている。すなわち、各磁極組Ｇ１を構成する１１個の磁極３３ａに１つのコイルＣＬが巻回されている。各磁極組対Ｐを構成する磁極組Ｇ１・Ｇ２は回転方向で並んでいる複数のコア連結部Ｌで磁気的に結合されている。図１２Ａにおいては、磁極組Ｇ１・Ｇ２は３つのコア連結部Ｌで磁気的に結合されている。これによると、隣り合う２つのコア連結部Ｌの角度を変えることが可能となり、複数のコア連結部Ｌの並びを全体として磁極組Ｇ１・Ｇ２の湾曲に合わせることができる。１つの磁極組対Ｐに設けられるコア連結部Ｌの数は２つでもよいし、３つより多くてもよい。

【0121】

図１２Ｂで示すように、各磁極組Ｇ１を構成する複数の磁極３３ａのうち少なくとも両端にそれぞれ位置する２つの磁極３３ａが３つのコア連結部Ｌの両端部Ｌｅより外方（時計回り方向及び反時計回り方向）に位置しているとよい。同図では、右端に位置する複数の磁極３３ａ（より具体的には２つの磁極３３ａ）が３つのコア連結部Ｌの右端部Ｌｅより右方に位置し、左端に位置する複数の磁極３３ａ（より具体的には２つの磁極３３ａ）が３つのコア連結部Ｌの左端部Ｌｅより左方に位置している。第２電機子コアＨ２においても、各磁極組Ｇ２を構成する複数の磁極３４ａのうち少なくとも両端にそれぞれ位置する２つの磁極３４ａが３つのコア連結部Ｌの両端部Ｌｅより外方（時計回り方向及び反時計回り方向）に位置しているとよい。こうすることで、回転方向で離れている２つの磁極組の間を流れる磁束Φ１・Φ２（図３Ｂ参照）が形成され易くなる。

【0122】

図１２Ｂで示すように、３つのコア連結部Ｌが嵌められている３つの嵌合穴３３ｈは回転方向において隙間３３ｍを介して繋がっている。そして、３つの嵌合穴３３ｈのうち１つの嵌合穴３３ｈから界磁部Ｆｓに向かって延びているスリットＳ３が形成されている。３つの嵌合穴３３ｈの全体を取り囲む閉曲線とスリットＳ３は交差している。これによって、３つのコア連結部Ｌを取り囲む誘導電流が第１電機子コアＨ１に発生することを防止できる。

【0123】

なお、図１２Ｂの例とは異なり、３つの嵌合穴３３ｈは相互に分離していてよい。すなわち、隣り合う２つの嵌合穴３３ｈの間に隙間３３ｍは形成されていなくてよい。この場合、３つのスリットＳ３が３つの嵌合穴３３ｈからそれぞれ界磁部Ｆｓに向かって延びていてもよい。こうすることで、各コア連結部Ｌを取り囲む誘導電流が第１電機子コアＨ１に発生することを防止できる。

【0124】

また、図１２Ｂの例とは異なり、３つの嵌合穴３３ｈのうち１つの嵌合穴３３ｈ（又は複数の嵌合穴３３ｈ）から界磁部Ｆｓとは反対側に延びているスリットが形成されてもよい。この場合、図９Ａ或いは図９Ｂで示した例と同様、第１電機子コアＨ１に、回転方向で並んでいる複数の嵌合穴３３ｈと回転方向で並んでいる複数の磁極組Ｇ１との間を通り且つ軸線Ａｘを取り囲む閉曲線と交差するスリットＳ５が形成されてもよい。スリットＳ５は、図９Ａで示すように、例えば、複数の嵌合穴３３ｈのうちの１つから界磁部Ｆｓに向かって延び、界磁部Ｆｓ側に縁で開口してもよいし、図９Ｂで示すように、例えば２つの磁極組Ｇ１の間に形成されてもよい。ここで説明する構造は、回転電機Ｍ５の第２電機子コアＨ２に適用されてもよい。

【0125】

回転電機Ｍ５においても、隣り合う２つの磁極組対Ｐの間の角度は、電気角で実質的に「３６０×（ｎ＋ｍ／ｓ）」度である。
ｓ：相数
ｍ：１以上、ｓ－１以下の整数（ただしｓの約数（１を除く）および約数（１を除く）の倍数を除く）
ｎ：１以上の整数
回転電機Ｍ５では、ｓ＝３、ｍ＝１、ｎ＝１２である。そのため、隣り合う２つの磁極組対Ｐの角度は電気角で４，４４０度である。

【0126】

また、隣り合う２つの磁極組対Ｐの間に、機械角で「（３６０／ｐ）×（ｎ＋ｍ／ｓ）」度が確保される。また、隣り合う２つの磁極組対Ｐの角度は、機械角で「３６０／ｓ／ｃ」度とも表せる。
ｐ：（界磁部の極数）／２
ｃ：各相についてのコイルの数
したがって、「（３６０／ｐ）×（ｎ＋ｍ／ｓ）」は「３６０／ｓ／ｃ」に実質的に等しくなる。「界磁部の極数」は界磁部Ｆｓが有している界磁コア２２Ｎ・２２Ｓの数に一致し、回転電機Ｍ１では、例えば１４８である（ｐ＝７４）。また、ｓ＝３、ｃ＝２である。そのため、隣り合う２つの磁極組対Ｐの間の角度は、機械角で約６０度となる。言い換えれば、「（３６０／ｐ）×（ｎ＋ｍ／ｓ）」が「３６０／ｓ／ｃ」に実質的に等しくなるように、界磁部Ｆｓの極数（ｐ×２）や、電機子部のコイル数（ｓ×ｃ）、磁極３３ａ・３４ａの数などが設定されている。

【0127】

［電機子コアが複数の部分コアで構成されている例］
電機子コアは、別個に形成され且つ互いに結合している複数の部分（部分電機子コア）で構成されてもよい。図１３Ａ及び図１３Ｂは本開示で提案する回転電機の別の例として、このような構造を有する回転電機が有する電機子部Ａｍ６を説明するための図である。図１３Ａは電機子部Ａｍ６の分解斜視図である。図１３Ｂは電機子部Ａｍ６を構成する第１電機子コアＨ１の平面図である。電機子部Ａｍ６は、これまで説明した他の回転電機の電機子部と同様、第１電機子コアＨ１と、２つの第２電機子コアＨ２と、電機子コアＨ１・Ｈ２を磁気的に結合するコア連結部Ｌとを有している。なお、ここで説明する電機子コアの構造は、図で示すラジアルギャップタイプの回転電機だけでなく、リニア電機や、アキシャルギャップタイプの回転電機に適用されてよい。

【0128】

第１電機子コアＨ１は、回転方向で並んでいる複数の磁極組部分コア３３Ａ（図１３Ａ参照）を有している。磁極組部分コア３３Ａは、回転方向で並ぶ複数の磁極３３ａ（図１３Ｂ参照）と、複数の磁極３３ａの基部に位置している共通基部３３ｂ（図１３Ｂ参照）とを有している。複数の磁極３３ａは磁極組Ｇ１を構成している。また、第１電機子コアＨ１は、環状のヨーク部分コア３３Ｄ（図１３Ａ参照）を有している。

【0129】

図１３Ａで示すように、複数の磁極組部分コア３３Ａは、ヨーク部分コア３３Ｄの外側に配置されている。磁極組部分コア３３Ａは、ヨーク部分コア３３Ｄとは別個に形成された部分であり、連結機構Ｌｉ１（係合部５５ａ・被係合部５５ｂ、図１３Ｂ参照）によってヨーク部分コア３３Ｄに連結している。磁極組部分コア３３Ａとヨーク部分コア３３Ｄのそれぞれが積層鋼板で形成されている。このような第１電機子コアＨ１によると、電機子コアの全体が１つの積層鋼板で構成される場合に比して、第１電機子コアＨ１の製造時におけるコア材料の歩留まりが向上できる。

【0130】

図１３Ａで示すように、電機子部Ａｍ６では、回転電機Ｍ１の例と同様、磁極組Ｇ１にコイルＣＬが設けられている。つまり、電機子部Ａｍ６では、コイルＣＬが設けられる部分（すなわち磁極組部分コア３３Ａ）が、ヨーク部分コア３３Ｄとは別個に形成されている。そのため、電機子部Ａｍ６の製造過程において、例えばボビン巻または空芯巻されたコイルＣＬを磁極組部分コア３３Ａに取り付け、その後に、磁極組部分コア３３Ａをヨーク部分コア３３Ｄに連結するという作業工程が可能となる。このため、隣り合う磁極組部分コア３３Ａの距離Ｋ１（図１３Ｂ参照）を小さくできる。その結果、１つの磁極組Ｇ１を構成する磁極３３ａの数を増やすことが可能となり、磁石Ｍｇの利用効率が増し、回転電機の出力トルクを増すことができる。

【0131】

図１３Ｂで示すように、各磁極組Ｇ１を構成する複数の磁極３３ａは、回転方向における最も外側に位置する磁極３３ａ１を含んでいる。磁極３３ａ１は共通基部３３ｂの側面３３ｕよりも回転方向に突出している。磁極組部分コア３３Ａのこの形状により、１つの磁極組Ｇ１を構成する磁極３３ａの数を増やすことができる。

【0132】

図１３Ｂで示すように、磁極組部分コア３３Ａは、コア連結部Ｌを流れる磁束に起因する誘導電流の発生を防止するためのスリットＳ３を有している。磁極組部分コア３３Ａは、回転方向で分離されている第１部分コア３３Ａ１と、第２部分コア３３Ａ２とを含んでいる。この２つの部分コア３３Ａ１・３３Ａ２は互いに離れている面３３ｅを有している。（以下では、この面３３ｅをスリット面と称する。）この２つのスリット面３３ｅとの間にスリットＳ３が形成されている。この２つの部分コア３３Ａ１・３３Ａ２はスリットＳ３を挟んで対称の形状を有している。スリットＳ３は磁極組部分コア３３Ａの界磁部Ｆｓ側の面に達している。

【0133】

図１３Ｂで示すように、第１部分コア３３Ａ１と第２部分コア３３Ａ２のそれぞれが、連結機構Ｌｉによって環状のヨーク部分コア３３Ｄに連結されている。この３つの部分コア３３Ａ１・３３Ａ２・３３Ｄによって、スリットＳ３、及びコア連結部Ｌが嵌められている嵌合穴が形成されている。詳細には、ヨーク部分コア３３Ｄは、界磁部Ｆｓに向いた面に凹部３３ｄ（図１３Ａ参照）を有している。各部分コア３３Ａ１・３３Ａ２は、ヨーク部分コア３３Ｄに向いた面３３ｉを有している。（以下では、面３３ｉを「連結面」と称する。）連結面３３ｉに、連結機構Ｌｉ１を構成する係合部５５ａを有している。連結面３３ｉと凹部３３ｄとの内面とによって、コア連結部Ｌが嵌められる嵌合穴が形成され、また２つの部分コア３３Ａ１・３３Ａ２の間に形成されているスリットＳ３は嵌合穴に接続している。

【0134】

なお、スリットＳ３及びコア連結部Ｌが嵌められる嵌合穴を形成するための構造は、ここで説明する例に限られない。例えば、コア連結部が嵌められる嵌合穴は、磁極組部分コア３３Ａの共通基部３３ｂに形成されてもよい。この場合、スリットＳ３はこの嵌合穴から界磁部Ｆｓに向かって伸びていてよい。この場合、磁極組部分コア３３Ａは、相互に分割されている２つの部分コア３３Ａ１・３３Ａ２を有していなくてよい。言い換えれば、２つの部分コア３３Ａ１・３３Ａ２はスリットＳ３以外の部分で繋がっていてよい。

【0135】

さらに他の例では、ヨーク部分コア３３Ｄの内周面（界磁部Ｆｓとは反対側の面）に、図７で示した例と同様の嵌合穴３３ｇが形成されてもよい。この場合、複数の嵌合穴３３ｇと複数の磁極組Ｇ１との間を通過し且つ軸線Ａｘを取り囲む閉曲線と交差するスリットＳ５（図９Ａ及び図９Ｂ参照）がヨーク部分コア３３Ｄに形成されてよい。

【0136】

図１３Ｂで示すように、連結機構Ｌｉ１は係合部５５ａと被係合部５５ｂとで構成されている。同図の例では、係合部５５ａが部分コア３３Ａ１・３３Ａ２に形成され、被係合部５５ｂがヨーク部分コア３３Ｄに形成されている。係合部５５ａは、磁極組部分コア３３Ａの連結面３３ｉから突出している凸部である。一方、被係合部５５ｂは係合部５５ａが嵌まる凹部である。電機子部Ａｍ６の例とは反対に、凸部である係合部５５ａがヨーク部分コア３３Ｄに形成され、凹部である被係合部５５ｂが磁極組部分コア３３Ａに形成されてもよい。

【0137】

図１３Ｂに示すように、磁極組部分コア３３Ａが連結機構Ｌｉ１を介してヨーク部分コア３３Ｄに連結している状態において、磁極組部分コア３３Ａの連結面３３ｉはヨーク部分コア３３Ｄに接し、磁極組部分コア３３Ａはヨーク部分コア３３Ｄに磁気的に結合している。

【0138】

磁極組部分コア３３Ａとヨーク部分コア３３Ｄとの連結構造は、図１３Ａ及び図１３Ｂで示す例に限られない。例えば、磁極組部分コア３３Ａとヨーク部分コア３３Ｄは、連結機構Ｌｉ１を有することなく、それらの接合面の接着やろう付けによって、互いに連結されたり、樹脂でモールドされてもよい。

【0139】

電機子コアの分割構造は、図１３Ａ及び図１３Ｂで示す例に限られない。例えば、電機子コアは、回転方向で並んでいる複数の部分コアを有してもよい。この場合、各部分コアに磁極組Ｇ１・Ｇ２が形成されてよい。また、各部分コアに、コア連結部Ｌが嵌められる嵌合穴と、嵌合穴から界磁部Ｆｓに向かって延びるスリットＳ３とが形成されてよい。複数の部分コアは互いに別個に形成された部材であり、回転方向で隣り合う２つの部分コアが連結機構Ｌｉ１によって互いに連結され、且つ磁気的に結合していてよい。そして、複数の部分コアは全体として環状の電機子コアを構成してよい。このような電機子コアの構造でも、電機子コアの全体が１つの積層鋼板で構成される場合に比して、電機子コアの製造時におけるコア材料の歩留まりを向上できる。

【0140】

図１３Ａで示すように、磁極組部分コア３３Ａの磁極３３ａは、界磁部Ｆｓに向かって突出する形状の本体と、この本体から軸方向に伸びている突出部３３ｎを有してよい。これにより、磁極３３ａの先端面の面積（界磁部Ｆｓに向く面の面積）が増し、界磁部Ｆｓと磁極３３ａとの間の隙間に起因する磁気抵抗を下げることができる。また、この突出部３３ｎが、界磁コア２２Ｎ・２２Ｓに加えて、軸方向で流れる磁束の流路の一部として機能し得るので、界磁コア２２Ｎ・２２Ｓの磁気飽和を緩和することができる。

【0141】

図１３Ａで示すように、磁極組部分コア３３Ａは、軸方向での端部（図１３Ａにおいて上端と下端）に位置している複数の端部鋼板３３Ｅと、それらの間に配置されている複数の本体鋼板３３Ｆとを有している。この端部鋼板３３Ｅの磁極の先端が第２電機子コアＨ２に向かって折り曲げられ、突出部３３ｎを構成している。図で示す例では、上端に位置する２枚の端部鋼板３３Ｅの先端と、下端に位置する２枚の端部鋼板３３Ｅの先端とが折り曲げられている。突出部３３ｎを構成する端部鋼板３３Ｅの枚数は、１枚でもよいし、２枚より多くてもよい。なお、このような磁極３３ａの形状（突出部３３ｎ）は、一体的に形成されている電機子コア（例えば、図１Ａで示した、部分コアを有していない電機子コアＨ１）に適用されてもよい。

【0142】

図１３Ａで示すように、第２電機子コアＨ２のヨーク部３４ｃには、コア連結部Ｌが嵌められている嵌合穴３４ｈが形成されている。また、第２電機子コアＨ２は、嵌合穴３４ｈから界磁部Ｆｓに向かって延びているスリットＳ４を有している。また、隣り合う２つの嵌合穴３４ｈの間には孔３４ｅが形成されている。この孔３４ｅによって、電機子部Ａｍ６の軽量化を図ることができる。

【0143】

第２電機子コアＨ２の内径（ヨーク部３４ｃの内径）は、第１電機子コアＨ１の内径（ヨーク部分コア３３Ｄの内径）と一致していてもよい。こうすることで、第２電機子コアＨ２と第１電機子コアＨ１の内側に円筒形の支持部材を入れることで、これらを強固に固定できる。

【0144】

図１３Ａで示すように、第２電機子コアＨ２の磁極３４ａも、界磁部Ｆｓに向かって突出する形状の本体と、本体から軸方向に伸びている突出部３４ｎとを有している。第２電機子コアＨ２は積層鋼板で形成され、端部鋼板３４Ｅと本体鋼板３４Ｆとを有している。端部鋼板３４Ｅは、本体鋼板３４Ｆに対して第１電機子コアＨ１側に配置されている。第２電機子コアＨ２は、第１電機子コアＨ１と同様、軸方向での端部に複数（図で示す例では２枚）の端部鋼板３４Ｅを有している。端部鋼板３４Ｅの枚数は、１枚でもよいし、２枚より多くてもよい。端部鋼板３４Ｅにおいて、磁極３４ａの先端は他の鋼板の長さよりも長くなっており、第１電機子コアＨ１に向かって折り曲げられて、突出部３４ｎを構成している。これにより、磁極３４ａの先端面の面積（界磁部Ｆｓに向く面の面積）が増し、界磁部Ｆｓと磁極３４ａとの間の隙間に起因する磁気抵抗を下げることができる。また、この突出部３４ｎが、界磁コア２２Ｎ・２２Ｓに加えて、軸方向で流れる磁束の流路の一部として機能し得るので、界磁コア２２Ｎ・２２Ｓの磁気飽和を緩和することができる。

【0145】

［巻回方向が異なっている２つの同相のコイルを有する例］
回転電機は、各相（例えば、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）について、巻回方向が互いに反対である２つのコイルを有してもよい。図１４Ａ及び図１４Ｂは本開示で提案する回転電機の別の例として、このような構造を有する回転電機の電機子部Ａｍ７を示している。図１４Ａは電機子部Ａｍ７の分解斜視図であり、図１４Ｂは電機子部Ａｍ７が有している磁極の位置を示す展開図であり、図中の数値は回転方向における角度（距離）を電気角で表したものである。ここでは、図１Ａで示した回転電機Ｍ１の電機子部Ａｍ１との相違点を中心にして説明する。図１４Ａ及び図１４Ｂで示す電機子部Ａｍ７について説明のない事項は、図１Ａの回転電機Ｍ１が有する構造が適用されてよい。ここで説明する電機子部の構造は、図で示すラジアルギャップタイプの回転電機だけでなく、リニア電機や、アキシャルギャップタイプの回転電機に適用されてよい。

【0146】

電機子部Ａｍ７が有する複数のコイルＣＬは、巻回方向が互いに反対となる２つのコイルＣＬを、各相について有している。電機子部Ａｍ７を有する回転電機は３相交流が供給される回転電機である。したがって、複数のコイルＣＬは、図１４Ａで示すように、Ｕ+相コイルＣＬｕ+、Ｕ-相コイルＣＬｕ-、Ｖ+相コイルＣＬｖ+、Ｖ-相コイルＣＬｖ-、Ｗ+相コイルＣＬｗ+、及びＷ-相コイルＣＬｗ-を有している。これら６つのコイルＣＬは、第１電機子コアＨ１の磁極組Ｇ１にそれぞれ設けられており、回転方向で並んでいる。（図１４Ａ及び図１４Ｂでは、磁極組Ｇ１として、Ｇ１ｕ+・Ｇ１ｖ+・Ｇ１ｗ+・Ｇ１ｕ-・Ｇ１ｖ-・Ｇ１ｗ-が示されている。）

【0147】

図１４Ｂで示すように、ここでは、６つのコイルＣＬが設けられている６つの磁極組対Ｐをそれぞれ、磁極組対Ｐｕ+、磁極組対Ｐｖ+、磁極組対Ｐｗ+、磁極組対Ｐｕ-、磁極組対Ｐｖ-、磁極組対Ｐｗ-と称する。これら６つの磁極組対Ｐは同じ構造を有する。すなわち、磁極３３ａ・３４ａの数は、複数の磁極組対Ｐｕ+・Ｐｖ+・Ｐｗ+・Ｐｕ-・Ｐｖ-・Ｐｗ-において同じである。磁極３３ａ・３４ａの間隔も、複数の磁極組対Ｐｕ+・Ｐｖ+・Ｐｗ+・Ｐｕ-・Ｐｖ-・Ｐｗ-において、実質的に同じである。磁極３３ａ・３４ａの幅及び高さも、複数の磁極組対Ｐｕ+・Ｐｖ+・Ｐｗ+・Ｐｕ-・Ｐｖ-・Ｐｗ-において、実質的に同じである。磁極組対Ｐｕ+・Ｐｖ+・Ｐｗ+・Ｐｕ-・Ｐｖ-・Ｐｗ-のそれぞれにコア連結部Ｌが設けられている。各コア連結部ＬはコイルＣＬを挟んで界磁部Ｆｓとは反対側に位置し、回転方向におけるコア連結部Ｌの位置は、回転方向における磁極組Ｇ１・Ｇ２の中心に一致している。軸線Ａｘを中心にして１つの磁極組対（例えば、Ｐｕ+）を回転移動すると、他の磁極組対Ｐ（例えば、Ｐｖ+・Ｐｗ+・Ｐｕ-・Ｐｖ-・Ｐｗ-）となる。

【0148】

図１４Ｂにおいて、相が同じであり巻回方向が反対となるコイルＣＬがそれぞれ設けられた２つの磁極組対Ｐに注目する。例えば、磁極組対Ｐｕ+と磁極組対Ｐｕ-に注目すると、これらは電気角で実質的に「３６０×（ｑ＋１／２）」度だけ離れている。（ｑ：１以上の整数）つまり、第１電機子コアＨ１においては、磁極組対Ｐｕ+の磁極３３ａと界磁コア２２Ｎとの角度（距離）と、磁極組対Ｐｕ-の磁極３３ａと界磁コア２２Ｎとの角度（距離）との間に、電気角で１８０度の差がある。したがって、例えば、磁極組対Ｐｕ+の磁極３３ａが界磁コア２２Ｎに正対しているとき（磁極３３ａと界磁コア２２Ｎとの角度（距離）が０度であるとき）、磁極組対Ｐｕ-の磁極３３ａは界磁コア２２Ｎに対して電気角で１８０度だけずれた位置に位置し、界磁コア２２Ｓに正対する。第２電機子コアＨ２においても、磁極組対Ｐｕ+の磁極３４ａと界磁コア２２Ｓとの角度（距離）と、磁極組対Ｐｕ-の磁極３４ａと界磁コア２２Ｓとの角度（距離）との間に、電気角で１８０度の差がある。電機子部Ａｍ７では、ｑ＝１８である。そのため、磁極組対Ｐｕ+と磁極組対Ｐｕ-との間の角度は、電気角で６，６６０度である。なお、この説明において、磁極組対Ｐｕ+と磁極組対Ｐｕ-との間の角度とは、具体的には、回転方向での磁極組Ｇ１ｕ+の中心と磁極組Ｇ１ｕ-の中心との角度（距離）及び、回転方向での磁極組Ｇ２ｕ+の中心と磁極組Ｇ２ｕ-の中心との角度（距離）である。これらのことは、他の磁極組対Ｐｖ+、Ｐｖ-、Ｐｗ+、Ｐｗ-についても同様である。

【0149】

また、巻回方向が同じコイルＣＬが設けられた２つの磁極組対Ｐに注目する。例えば、磁極組対Ｐｖ+と磁極組対Ｐｗ+とに注目する。第１電機子コアＨ１においては、磁極組対Ｐｖ+の磁極３３ａと界磁コア２２Ｎとの角度（距離）と、磁極組対Ｐｗ+の磁極３３ａと界磁コア２２Ｎとの角度（距離）との間に、電気角で１２０度の差がある。したがって、例えば、磁極組対Ｐｖ+の磁極３３ａが界磁コア２２Ｎに正対しているとき（磁極３３ａと界磁コア２２Ｎとの角度（距離）が０度であるとき）、磁極組対Ｐｗ+の磁極３３ａは界磁コア２２Ｎに対して電気角で１２０度だけずれた位置に位置する。第２電機子コアＨ２においては、磁極組対Ｐｖ+の磁極３４ａと界磁コア２２Ｓとの角度（距離）と、磁極組対Ｐｗ+の磁極３４ａと界磁コア２２Ｓとの角度（距離）との間に、電気角で１２０度の差がある。つまり、図１４Ｂで示すように、磁極組対Ｐｖ+と磁極組対Ｐｗ+は、電気角で実質的に「３６０×（ｎ＋ｍ／ｓ）」度だけ離れている。
ｓ：相数
ｍ：１以上、ｓ－１以下の整数（ただしｓの約数（１を除く）および約数（１を除く）の倍数を除く）
ｎ：１以上の整数
電機子部Ａｍ７において、ｓ＝３であり、ｎ＝１２である。また、ｍ＝１とすると、磁極組対Ｐｖ+と磁極組対Ｐｗ+は、電気角で４，４４０度だけ離れている。このことは、巻回方向が同じコイルＣＬが設けられている他の２つの磁極組対Ｐの間の角度（例えば、磁極組対Ｐｕ+と磁極組対Ｐｗ+との間の角度や、磁極組対Ｐｖ+と磁極組対Ｐｕ+との間の角度）についても同様である。このような磁極組対Ｐと界磁部Ｆｓの相対位置は、リニア電機や、アキシャルギャップタイプの回転電機に適用されてよい。

【0150】

また、巻回方向が同じコイルＣＬが設けられた２つの磁極組対Ｐの間には、機械角で「（３６０／ｐ）×（ｎ＋ｍ／ｓ）」度が確保される。また、この２つの磁極組対Ｐの角度は、機械角で「３６０／ｓ／ｃ」度とも表せる。
ｐ：（界磁部の極数）／２
ｃ：各相についてのコイル対の数
したがって、「（３６０／ｐ）×（ｎ＋ｍ／ｓ）」は「３６０／ｓ／ｃ」に実質的に等しくなる。電機子部Ａｍ７では、界磁部Ｆｓの極数は例えば７４（ｐ＝３７）である。また、ｓ＝３、ｃ＝１である。そのため、巻回方向が同じコイルＣＬが設けられた隣り合う２つの磁極組対Ｐの間の角度は、機械角で１２０度となる。言い換えると、「（３６０／ｐ）×（ｎ＋ｍ／ｓ）」が「３６０／ｓ／ｃ」に実質的に等しくなるように、界磁部Ｆｓの極数（ｐ×２）や、コイル対数（ｓ×ｃ）、磁極３３ａ・３４ａの数などが設定されている。

【0151】

なお、図１４Ａ及び図１４Ｂで示す例では、１つの磁極組（例えば、磁極組Ｇ１ｕ－）に１つのコイル（例えば、ＣＬｕ－）が巻回される集中巻（ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄ ｗｉｎｄｉｎｇ）によるコイルが得られていた。しかしながら、例えば、コイルは重ね巻（ｌａｐ ｗｉｎｄｉｎｇ）や、波巻（ｗａｖｅ ｗｉｎｄｉｎｇ）によって得られてもよい。

【0152】

重ね巻のコイルを有する電機子コアにおいては、例えば、Ｕ+相コイルＣＬｕ+は、隣り合う３つの磁極組Ｇ１ｗ-・Ｇ１ｕ+・Ｇ１ｖ-に巻回され、Ｕ-相コイルＣＬｕ-は、隣り合う３つの磁極組Ｇ１ｗ+・Ｇ１ｕ-・Ｇ１ｖ+に巻回される。残りの相のコイルＣＬｖ+・ＣＬｖ-・ＣＬｗ+・ＣＬｗ-も、同様に、隣り合う３つの磁極組に巻回されている。

【0153】

波巻のコイルを有する電機子コアにおいては、例えば、隣り合う３つの磁極組Ｇ１ｗ+・Ｇ１ｕ-・Ｇ１ｖ+は、Ｕ+相コイルＣＬｕ+（Ｕ+相の電線）とＵ-相コイルＣＬｕ-（Ｕ-相の電線）との間に配置される。隣り合う３つの磁極組Ｇ１ｕ-・Ｇ１ｖ+・Ｇ１ｗ-は、Ｖ+相コイルＣＬｖ+（Ｖ+相の電線）とＶ-相コイルＣＬｖ-（Ｖ-相の電線）との間に配置される。隣り合う３つの磁極組Ｇ１ｖ+・Ｇ１ｗ-・Ｇ１ｕ+はＷ+相コイルＣＬｗ+（Ｗ+相の電線）とＷ-相コイルＣＬｗ-（Ｗ-相の電線）との間に配置される。

【0154】

また、電機子部Ａｍ７が有するコイルＣＬの配置は、図で示す例に限られない。例えば、巻回方向が異なっているために反対の極の磁界を発生し且つ同じ相の２つのコイルＣＬがそれぞれ設けられた２つの磁極組対Ｐ（例えば、磁極組対Ｐｕ+・Ｐｕ-）は、回転方向で隣り合っていてもよい。この場合、磁極組対Ｐｖ+と磁極組対Ｐｖ-も回転方向で隣り合い、磁極組対Ｐｗ+と磁極組対Ｐｗ-も回転方向で隣り合っていてよい。

【0155】

［相数が偶数である例］
回転電機に供給される交流電流の相数は偶数であってもよい。例えば、交流電流の相数は２であってもよい。図１５Ａ及び図１５Ｂは本開示で提案する回転電機の別の例として、このような構造を有する回転電機が有する電機子部Ａｍ８を示している。図１５Ａは電機子部Ａｍ８の分解斜視図である。図１５Ｂは電機子部Ａｍ８が有している磁極の位置を示す展開図であり、図中の数値は回転方向における角度（距離）を電気角で表したものである。ここでは、図１Ａで示した回転電機Ｍ１の電機子部Ａｍ１との相違点を中心にして説明する。図１５Ａ及び図１５Ｂで示す電機子部Ａｍ８について説明のない事項は、回転電機Ｍ１が有する構造が適用されてよい。ここで説明する電機子部の構造は、図で示すラジアルギャップタイプの回転電機だけでなく、リニア電機や、アキシャルギャップタイプの回転電機に適用されてよい。

【0156】

電機子部Ａｍ８において、複数のコイルＣＬは、図１５Ｂで示すように、Ａ+相コイルＣＬａ+、Ｂ+相コイルＣＬｂ+、Ａ-相コイルＣＬａ-、Ｂ-相コイルＣＬｂ-を含んでいる。Ａ-相コイルＣＬａ-、及びＢ-相コイルＣＬｂ-は、Ａ+相コイルＣＬａ+、Ｂ+相コイルＣＬｂ+とは巻回方向が反対のコイルである。第１電機子コアＨ１は、各相について４つのコイルＣＬを有している。磁極組Ｇ１にコイルＣＬが巻かれている。（図１５Ａでは、磁極組Ｇ１として、Ｇ１ａ+・Ｇ１ａ-・Ｇ１ｂ+・Ｇ１ｂ-が示されている。）

【0157】

磁極組Ｇ１は、軸方向で並ぶ磁極組Ｇ２とともに磁極組対Ｐを構成する。４つのコイルＣＬａ+、ＣＬｂ+、ＣＬａ-、ＣＬｂ-が設けられている４つの磁極組対Ｐをそれぞれ、磁極組対Ｐａ+、磁極組対Ｐｂ+、磁極組対Ｐａ-、磁極組対Ｐｂ-と称する。これら４つの磁極組対Ｐは実質的に同じ構造を有している。すなわち、磁極３３ａ・３４ａの数は、複数の磁極組対Ｐａ+・Ｐｂ+・Ｐａ-・Ｐｂ-において同じである。磁極３３ａ・３４ａの間隔も、複数の磁極組対Ｐａ+・Ｐｂ+・Ｐａ-・Ｐｂ-において、実質的に同じである。さらに、磁極３３ａ・３４ａの幅及び／又は高さも、複数の磁極組対Ｐａ+・Ｐｂ+・Ｐａ-・Ｐｂ-において、実質的に同じである。複数の磁極組対Ｐａ+・Ｐｂ+・Ｐａ-・Ｐｂ-のそれぞれにコア連結部Ｌが設けられている。各コア連結部ＬはコイルＣＬを挟んで界磁部Ｆｓとは反対側に位置し、回転方向におけるコア連結部Ｌの位置は、回転方向における磁極組Ｇ１・Ｇ２の中心に一致している。軸線Ａｘを中心にして１つの磁極組対Ｐ（例えば、Ｐａ+）を回転移動すると、他の磁極組対Ｐ（例えば、Ｐｂ+・Ｐａ-・Ｐｂ-）となる。

【0158】

相が同じであり巻回方向が反対となるコイルＣＬがそれぞれ設けられた２つの磁極組対Ｐに注目する。例えば、磁極組対Ｐａ+と磁極組対Ｐａ-に注目すると、第１電機子コアＨ１においては、磁極組対Ｐａ+の磁極３３ａと界磁コア２２Ｎとの角度（距離）と、磁極組対Ｐａ-の磁極３３ａと界磁コア２２Ｎとの角度（距離）との間に、電気角で１８０度の差がある。したがって、例えば、磁極組対Ｐａ+の磁極３３ａが界磁コア２２Ｎに正対しているとき（磁極３３ａと界磁コア２２Ｎとの角度（距離）が０度であるとき）、磁極組対Ｐａ-の磁極３３ａは界磁コア２２Ｎに対して電気角で１８０度だけずれた位置に位置し、界磁コア２２Ｓに正対する。第２電機子コアＨ２においても、磁極組対Ｐａ+の磁極３４ａと界磁コア２２Ｓとの角度（距離）と、磁極組対Ｐａ-の磁極３４ａと界磁コア２２Ｓとの角度（距離）との間に、電気角で１８０度の差がある。

【0159】

つまり、図１５Ｂで示すように、磁極組対Ｐａ+と磁極組対Ｐａ-は、電気角で実質的に「３６０×（ｑ＋１／２）」度だけ離れている。（ｑ：１以上の整数）電機子部Ａｍ８では、ｑ＝８であり、磁極組対Ｐａ+と磁極組対Ｐａ-は、電気角で３，０６０度だけ離れている。この説明において、磁極組対Ｐａ+と磁極組対Ｐａ-との間の角度とは、具体的には、回転方向での磁極組Ｇ１ａ+の中心と磁極組Ｇ１ａ-の中心との角度（距離）や、回転方向での磁極組Ｇ２ａ+の中心と磁極組Ｇ２ａ-の中心との角度（距離）である。これらのことは、他の磁極組対Ｐｂ+、Ｐｂ-についても同様である。なお、回転電機Ｍ８では、界磁部Ｆｓの極数は６８（ｐ＝３４）である。そのため、磁極組対Ｐａ+と磁極組対Ｐａ-は、機械角で９０度（＝３，０６０／３４）の角度（距離）である。

【0160】

巻回方向が同じコイルＣＬが設けられた２つの磁極組対Ｐに注目する。例えば、磁極組対Ｐａ+と磁極組対Ｐｂ+とに注目する。第１電機子コアＨ１においては、磁極組対Ｐａ+の磁極３３ａと界磁コア２２Ｎとの角度（距離）と、磁極組対Ｐｂ+の磁極３３ａと界磁コア２２Ｎとの角度（距離）との間に、電気角で９０度の差がある。したがって、例えば、磁極組対Ｐａ+の磁極３３ａが界磁コア２２Ｎに正対しているとき（磁極３３ａと界磁コア２２Ｎとの角度（距離）が０度であるとき）、磁極組対Ｐｂ+の磁極３３ａは界磁コア２２Ｎに対して電気角で９０度だけずれた位置に位置する。また、第２電機子コアＨ２においては、磁極組対Ｐａ+の磁極３４ａと界磁コア２２Ｓとの角度（距離）と、磁極組対Ｐｂ+の磁極３４ａと界磁コア２２Ｓとの角度（距離）との間に、電気角で９０度の差がある。つまり、図１５Ｂで示すように、磁極組対Ｐａ+と磁極組対Ｐｂ+は、電気角で実質的に「３６０×（ｎ＋ｍ／ｓ／２）」度だけ離れている。
ｓ：相数
ｍ：１以上、ｓ－１以下の整数（ただしｓの約数（１を除く）および約数（１を除く）の倍数を除く）
ｎ：１以上の整数
電機子部Ａｍ８においては、ｓ＝２であり、ｎ＝４である。また、ｍ＝１とすると、磁極組対Ｐａ+と磁極組対Ｐｂ+は、電気角で１，５３０度だけ離れている。このことは、巻回方向が同じ２つのコイルＣＬが設けられている他の磁極組対Ｐの間の角度（例えば、磁極組対Ｐａ-と磁極組対Ｐｂ-との間の角度）についても同様である。このような磁極組対Ｐと界磁部Ｆｓの相対位置は、リニア電機や、アキシャルギャップタイプの回転電機に適用されてよい。

【0161】

また、巻回方向が同じコイルＣＬが設けられた２つの磁極組対Ｐの間には、機械角で「（３６０／ｐ）×（ｎ＋ｍ／ｓ／２）」度が確保される。また、この２つの磁極組対Ｐの角度は、機械角で「１８０／ｓ／ｃ」度とも表せる。
ｐ：（界磁部の極数）／２
ｃ：各相についてのコイル対の数
したがって、「（３６０／ｐ）×（ｎ＋ｍ／ｓ／２）」は「１８０／ｓ／ｃ」に実質的に等しくなる。電機子部Ａｍ８では、界磁部Ｆｓの極数は例えば６８（ｐ＝３４）である。また、ｓ＝２、ｃ＝２である。そのため、隣り合う２つの磁極組対Ｐの間の角度は、機械角で４５度となる。言い換えると、「（３６０／ｐ）×（ｎ＋ｍ／ｓ／２）」が「１８０／ｓ／ｃ」に実質的に等しくなるように、界磁部Ｆｓの極数（ｐ×２）や、コイル対数（ｓ×ｃ）、磁極３３ａ・３４ａの数などが設定されている。

【0162】

［部分界磁コアを有する例］
図１６は、界磁部Ｆｓの例を示す断面図である。（切断面は回転方向に平行な面である。）同図に示すように、各界磁コア２２Ｎ・２２Ｓは、例えば、隣り合う２つの磁石の間に配置され且つ回転方向で離れている複数の部分コアで構成されてよい。具体的には、各界磁コア２２Ｎ・２２Ｓは、回転方向で離れている２つの部分界磁コア２２ｆで構成され、２つの部分界磁コア２２ｆの間の隙間Ｋ３が確保されてよい。こうすることで、界磁コア２２Ｎ・２２Ｓと磁石Ｍｇについて寸法誤差の累積が抑えられて、界磁コア２２Ｎ・２２Ｓと磁石Ｍｇの位置精度が向上できる。図１６で示す界磁部Ｆｓは、径方向において電機子部の外側に配置される界磁部である。したがって、磁石Ｍｇ及び部分界磁コア２２ｆの幅は径方向に一定である一方で、隙間Ｋ３は径方向の外側に向かって徐々に大きくなっている。これにより、界磁部Ｆｓは全体として円筒状となっている。

【0163】

図１６で示すように、隙間Ｋ３には、例えば、非磁性で且つ絶縁性の材料が充填される。例えば、界磁コア２２Ｎ・２２Ｓと磁石Ｍｇは固定部２３で相互に固定される。固定部２３は例えば樹脂で形成される。隣り合う部分界磁コア２２ｆの間の隙間Ｋ３に固定部２３が充填される。この構造によると、界磁コア２２Ｎ・２２Ｓの位置精度を向上でき、また回転電機の組立作業の作業性が向上できる。つまり、界磁部の極数が多くなり、界磁コア２２Ｎ・２２Ｓ間の距離（機械角）が小さくなると、界磁コア２２Ｎ・２２Ｓの位置精度の、回転電機の性能への影響が大きくなる。また、極数の増加により部品数が多くなり、それらが密着した状態で固定されると、部品の寸法誤差の累積が生じ、界磁コアの位置精度の低下に繋がる可能性がある。これに対して、図１６で例示する界磁部Ｆｓの構造では、各界磁コア２２Ｎ・２２Ｓが２つの部分界磁コア２２ｆで構成され、その２つの部分界磁コア２２ｆの間に隙間Ｋ３が設けられているので、寸法誤差の累積が抑えられ、界磁コア２２Ｎ・２２Ｓと磁石Ｍｇの位置精度が向上できる。また、回転電機の組立作業時に界磁部Ｆｓを一体に取り扱うことができるので、組立作業の作業性が向上できる。

【0164】

界磁部Ｆｓの製造過程では、例えば複数の磁石Ｍｇと複数の部分界磁コア２２ｆとが治具や固定具によって位置決めされる。その後、非磁性で且つ絶縁性の材料（具体的には、樹脂２３）でモールドされ、固定される。このとき、全ての磁石Ｍｇと全ての部分界磁コア２２ｆとが位置決めされて、樹脂２３でモールドされてもよいし、界磁部Ｆｓが複数の部分に分割されて、それぞれが樹脂２３でモールドされてもよい。この場合、それぞれがモールドされた複数の部分が回転方向で並べられ相互に固定されて環状の界磁部Ｆｓを構成する。複数の部分のそれぞれが固定部材に固定されて環状の界磁部Ｆｓを構成してもよい。

【0165】

各部分界磁コア２２ｆは磁石Ｍｇの表面（Ｎ極面、Ｓ極面）に近接して配置されている。各部分界磁コア２２ｆは磁石Ｍｇの表面（Ｎ極面、Ｓ極面）に接してよい。各部分界磁コア２２ｆは磁石Ｍｇの表面に接着材で固定されてもよい。こうすることによって、磁石Ｍｇと界磁コア２２Ｎ、２２Ｓとの間には隙間がなくなり、磁力の低下を防ぐことができる。

【0166】

各部分界磁コア２２ｆは積層鋼板で形成されている。すなわち、各部分界磁コア２２ｆは、回転方向において積層されている複数の鋼板２２ｅで形成されている。本明細書において、「複数の鋼板２２ｅが積層されている方向」は、軸線Ａｘを中心とする文字通りの回転方向だけでなく、部分界磁コア２２ｆの位置における、軸線Ａｘを中心とする円の接線の方向を含む。鋼板２２ｅの回転方向での幅（鋼板の厚さ）は、部分界磁コア２２ｆを構成する複数の鋼板２２ｅにおいて同じである。なお、各部分界磁コア２２ｆは１枚の鋼板だけで構成されてもよい。

【0167】

なお、上述した界磁部Ｆｓの構造は、図１０で示すように、回転電機の径方向において電機子部の内側に配置される界磁部Ｆｓに適用されてもよい。また、後述するリニア電機やアキシャルギャップタイプの回転電機に適用されてもよい。

【0168】

なお、各界磁コア２２Ｎ・２２Ｓにおいて、部分界磁コア２２ｆは軟磁性の圧粉材料で形成されてもよい。この場合、各界磁コア２２Ｎ・２２Ｓを構成する２つの部分界磁コア２２ｆの間の隙間に非磁性で且つ絶縁性の材料が充填されてよい。例えば、界磁コア２２Ｎ・２２Ｓと磁石Ｍｇは樹脂でモールドされ、隙間に樹脂が充填される。さらに他の例として、各界磁コア２２Ｎ・２２Ｓは複数の部分界磁コア２２ｆを有していなくてもよい。この場合、各部分界磁コア２２ｆは積層鋼板ではなく、軟磁性の圧粉材料で形成されてもよい。

【0169】

［リニア電機］
本開示で提案する電気機械の構造は、電機子部と界磁部とが直線に沿った方向で相対移動可能なリニア電機に適用されてもよい。図１７は、本開示で提案する構造が適用されたリニア電機の例として、リニア電機Ｍ１０を示す斜視図である。

【0170】

なお、リニア電機Ｍ１０においても、これまで説明した、部分コアを有する電機子コアや、軟磁性の圧粉材料を利用した電機子コア、各相について巻回方向が異なる２つのコイルＣＬを有する電機子コア、磁極の端部に突出部を有する電機子コアなどが適用されてよい。

【0171】

リニア電機Ｍ１０は、界磁部Ｆｓと電機子部Ａｍ１０とを有している。界磁部Ｆｓと電機子部Ａｍ１０は直線に沿った方向（機械動作方向、図１７においてＹ１－Ｙ２方向）で相対移動可能である。（以下において、Ｙ１－Ｙ２方向を「前後方向」と称する。）例えば、リニア電機Ｍ１０が搭載される装置が備える構造物に界磁部Ｆｓが固定され、電機子部Ａｍ１０が前後方向で動くよう案内される。この場合、界磁部Ｆｓは、電機子部Ａｍ１０の可動範囲に対応した長さを有している。これとは反対に、リニア電機Ｍ１０が搭載される装置が備える構造物に電機子部Ａｍ１０が固定され、界磁部Ｆｓが直線に沿った方向で動くよう案内されてもよい。

【0172】

界磁部Ｆｓは、前後方向で並んでいる複数の磁石Ｍｇを有している。各磁石Ｍｇは前後方向に磁化されている。界磁部Ｆｓにおいて磁石Ｍｇは、回転電機Ｍ１等が有している界磁部Ｆｓと同様、同じ極性の表面（磁極面）が互いに向き合うように配置されている。隣り合う２つの界磁コア２２Ｎ・２２Ｓの間に磁石Ｍｇが配置されている。各界磁コア２２Ｎ・２２Ｓは、前後方向で離れている部分界磁コア２２ｆによって構成されてよい。部分界磁コア２２ｆは積層鋼板で形成されてもよいし、軟磁性の圧粉材料で形成されてもよい。

【0173】

電機子部Ａｍ１０は、左右方向（図１７においてＸ１－Ｘ２方向）で並んでいる複数の電機子コアＨ１・Ｈ２とコア連結部Ｌとを有している。図で示すように、電機子部Ａｍ１０は、例えば、第１電機子コアＨ１と、２つの第２電機子コアＨ２とを有する。第１電機子コアＨ１は２つの第２電機子コアＨ２の間に配置されている。第１電機子コアＨ１と第２電機子コアＨ２はコア連結部Ｌだけで磁気的に結合し、コア連結部Ｌ以外の領域において磁気的に分離されている。

【0174】

電機子部Ａｍ１０は樹脂でモールドされてよい。この場合、第１電機子コアＨ１と第２電機子コアＨ２との間の隙間に、電機子コアＨ１・Ｈ２をモールドする樹脂が充填されてよい。電機子部Ａｍ１０を構成する電機子コアの数は、図で示す例に限られない。電機子部Ａｍ１０は、例えば１つの第１電機子コアＨ１と１つの第２電機子コアＨ２とで構成されてもよい。電機子コアＨ１・Ｈ２は、例えば複数の電磁鋼板が左右方向で重ねられた積層鋼板である。

【0175】

図１７で示すように、第１電機子コアＨ１は前後方向で並ぶ複数の磁極組Ｇ１を有し、複数の磁極組Ｇ１のそれぞれが、前後方向で並ぶ複数の磁極３３ａを有している。第２電機子コアＨ２も、前後方向で並ぶ複数の磁極組Ｇ２を有している。複数の磁極組Ｇ２のそれぞれは、前後方向で並ぶ複数の磁極３４ａを有している。各コイルＣＬは磁極組Ｇ１を構成する磁極３３ａに巻かれている。

【0176】

第１電機子コアＨ１は、前後方向で伸びているヨーク部３３ｃを有している。また、第２電機子コアＨ２は、前後方向で伸びているヨーク部３４ｃを有している。複数の磁極３３ａ・３４ａはヨーク部３３ｃ・３４ｃから界磁部Ｆｓに向かって突出しており、ヨーク部３３ｃ・３４ｃの界磁部Ｆｓ側に磁極組Ｇ１・Ｇ２が形成されている。前後方向において並ぶ複数の磁極組Ｇ１は、ヨーク部３３ｃを介して磁気的に繋がっている。また、前後方向において並ぶ複数の磁極組Ｇ２も、ヨーク部３４ｃを介して磁気的に繋がっている。

【0177】

リニア電機Ｍ１０は、例えば３相交流で駆動するリニアモータであり、第１電機子コアＨ１にはＵ相コイルＣＬｕ、Ｖ相コイルＣＬｖ（不図示）、Ｗ相コイルＣＬｗ（不図示）が設けられている。これらの３つのコイルＣＬが３つの磁極組Ｇ１にそれぞれ設けられている。リニア電機に供給される交流の相数は、３に限られない。

【0178】

図１７で示すように、第２電機子コアＨ２の磁極組Ｇ２は、第１電機子コアＨ１の磁極組Ｇ１に対して左右方向に位置しており、磁極組Ｇ１とともに磁極組対Ｐを構成している。磁極組Ｇ１を構成する磁極３３ａと、磁極組Ｇ２を構成する磁極３４ａとの位置関係は、回転電機Ｍ１の磁極３３ａ、３４ａとの関係と同じであってよい。すなわち、磁極組Ｇ１の磁極３３ａの位置は、磁極組Ｇ２の磁極３４ａの位置から電気角で例えば１８０度だけ離れた位置である。

【0179】

コア連結部Ｌは左右方向に延びており、電機子コアＨ１・Ｈ２を磁気的に結合している。リニア電機Ｍ１０は、間隔をあけて前後方向で並んでいる複数のコア連結部Ｌを有している。複数のコア連結部Ｌは複数の磁極組対Ｐ（前後方向における位置が互いに対応している磁極組Ｇ１・Ｇ２のペア）のそれぞれに設けられている。したがって、第１電機子コアＨ１の磁極組Ｇ１と第２電機子コアＨ２の磁極組Ｇ２との間にはコア連結部Ｌを介した磁路が形成される。

【0180】

上述したように、電機子部Ａｍ１０は１つの第１電機子コアＨ１と２つの第２電機子コアＨ２を有している。コア連結部Ｌはこれら３つの電機子コアＨ１・Ｈ２を磁気的に結合している。各コア連結部Ｌは右側の第２電機子コアＨ２の右端から左側の第２電機子コアＨ２の左端まで延びている。これとは異なり、電機子部Ａｍ１０は左右方向で並ぶ２本のコア連結部Ｌを有してもよい。そして、第１のコア連結部Ｌは第１電機子コアＨ１と一方の第２電機子コアＨ２とを結合し、第２のコア連結部Ｌは第１電機子コアＨ１と他方の第２電機子コアＨ２とを結合してもよい。

【0181】

コア連結部Ｌは磁極組Ｇ１・Ｇ２及びそれらに設けられたコイルＣＬを挟んで界磁部Ｆｓとは反対側に位置している。図１７においては、界磁部Ｆｓは電機子コアＨ１・Ｈ２の下側に配置され、コア連結部Ｌは電機子コアＨ１・Ｈ２の上側に配置されている。これにより、前後方向で離れている２つの磁極組Ｇ１と前後方向で離れている２つの磁極組Ｇ２を流れる磁束Φ１・Φ２（図３Ｂ参照）と、コア連結部Ｌを流れる磁束Φ７（図３Ｂ参照）とが干渉することを抑えることができる。

【0182】

コア連結部Ｌは、電機子コアＨ１・Ｈ２の鋼板の積層方向に対して交差する方向で積層されている複数の鋼板を含む積層鋼板である。具体的には、コア連結部Ｌは、前後方向で積層されている複数の鋼板を含む積層鋼板である。これによって、コア連結部Ｌの鋼板に誘導電流が生じることを抑えることができる。

【0183】

コア連結部Ｌはヨーク部３３ｃ・３４ｃを磁気的に結合している。電機子部Ａｍ１０においては、ヨーク部３３ｃ・３４ｃは界磁部Ｆｓとは反対側の面（図１７の例において、電機子コアＨ１・Ｈ２の上面）に嵌合穴３３ｇ・３４ｇを有している。コア連結部Ｌはこの嵌合穴３３ｇ・３４ｇに嵌められている。嵌合穴３３ｇ・３４ｇは、電機子コアＨ１・Ｈ２を構成する鋼板の積層方向に交差する方向に開口している。嵌合穴３３ｇ・３４ｇは界磁部Ｆｓとは反対側に向かって（上側に向かって）開口している。この構造によって、コア連結部Ｌを流れる磁束に起因して電機子コアＨ１・Ｈ２に誘導電流が発生することを、防止できる。

【0184】

電機子部Ａｍ１０とは異なり、コア連結部Ｌが嵌められる嵌合穴は、図１Ａの回転電機Ｍ１と同様、ヨーク部３３ｃ・３４ｃを貫通し閉じた内面を有する嵌合穴であってもよい。すなわち、嵌合穴は上方に開口していなくてもよい。この場合、嵌合穴から界磁部Ｆｓに向かって延びるスリットＳ３・Ｓ４（図１Ｃ及び図１Ｄ参照）が形成されてもよい。

【0185】

さらに他の例として、コア連結部Ｌは、いずれか一方の電機子コアＨ１・Ｈ２と一体的に形成されてもよい。電機子部Ａｍ１０において、電機子コアＨ１・Ｈ２の一方又は双方は軟磁性の圧粉材料で形成されてもよい。この場合、圧粉材料で形成されている電機子コアとコア連結部とが一体的に形成されていてよい。

【0186】

前後方向でのコア連結部Ｌの幅は、前後方向での磁極組Ｇ１・Ｇ２の幅よりも小さい。このため、磁極組対Ｐを構成する２つの磁極組Ｇ１・Ｇ２の間をコア連結部Ｌを介して流れる磁束Φ７（図３Ｂ参照）と、前後方向で離れている２つの磁極組Ｇ１（及び前後方向で離れている２つの磁極組Ｇ２）の間を流れる磁束Φ１・Φ２（図３Ｂ参照）の双方がより有効に形成される。

【0187】

例えば、図１Ｃ及び図１Ｄで示した例と同様、各磁極組Ｇ１を構成する複数の磁極３３ａのうち前端に位置する１又は複数の磁極３３ａがコア連結部Ｌの前端より前方に位置し、複数の磁極３３ａのうち後端に位置する１又は複数の磁極３３ａがコア連結部Ｌの後端より後方に位置しているとよい。同様に、各磁極組Ｇ２を構成する複数の磁極３４ａのうち前端に位置する１又は複数の磁極３４ａがコア連結部Ｌの前端より前方に位置し、複数の磁極３４ａのうち後端に位置する１又は複数の磁極３４ａがコア連結部Ｌの後端より後方に位置しているとよい。

【0188】

リニア電機Ｍ１０は、これまで説明した回転電機（例えば、回転電機Ｍ１）と同様、２種類の磁気回路を有する。すなわち、第１の磁気回路は、前後方向で離れている２つの磁極組Ｇ１と、前後方向で離れている２つの磁極組Ｇ２と、磁極組Ｇ１と磁極組Ｇ２とに対向する界磁コア２２Ｎ・２２Ｓと、界磁コア２２Ｎ・２２Ｓの間の磁石Ｍｇとを含む。例えば、図３Ｂで例示したように、界磁部Ｆｓの界磁コア２２Ｎと磁極組Ｇ１ｕの磁極３３ａとの角度差が０度（電気角）の状態においては、第１の磁気回路に磁束Φ１・Φ２が磁石Ｍｇによって形成される。

【0189】

第２の磁気回路は、コア連結部Ｌと、左右方向で並んでおり且つコア連結部Ｌを介して磁気的に結合されている磁極組Ｇ１・Ｇ２と、磁極組Ｇ１と磁極組Ｇ２とに対向する界磁コア２２Ｎ・２２Ｓと、界磁コア２２Ｎ・２２Ｓの間の磁石Ｍｇとを含む。例えば、図３Ｂで例示したように、界磁部Ｆｓの界磁コア２２Ｎと磁極組Ｇ１ｕの磁極３３ａとの角度差が０度（電気角）の状態において、第２の磁気回路には磁束Φ７が磁石Ｍｇによって形成される。磁束Φ１・Φ２・Φ７は、磁極組Ｇ１に設けられているコイルＣＬの内側を通過する。

【0190】

このようなリニア電機Ｍ１０によると、各電機子コアＨ１・Ｈ２を前後方向で磁気的に分割する必要がなくなる。そのため、電機子コアＨ１・Ｈ２の強度を増すことができる。また、コア連結部Ｌを含む磁気回路と、前後方向で並んでいる２つの磁極組Ｇ１・Ｇ２を含む磁気回路とに磁束が形成される。そのため、磁気回路の磁気的な飽和を抑えることができる。その結果、例えば、ヨーク部３３ｃ・３４ｃの幅を狭くし、電機子部Ａｍ１０の小型化・軽量化が容易となる。特に、１つの磁極組Ｇ１・Ｇ２を構成する磁極３３ａ・３４ａの数を増す場合に、この効果は顕著となる。また、ヨーク部３３ｃ・３４ｃの幅を増すことなく、磁気回路を飽和する磁束を増すことができるので、コイルＣＬに供給する電流を増し、回転電機の出力トルクを大きくできる。

【0191】

［界磁部に対して異なる方向に位置する複数の電機子コア］
これまで説明した電気機械（例えば、図１Ａで例示する回転電機Ｍ１）において、複数の電機子コアＨ１・Ｈ２は、界磁部Ｆｓに対して同じ方向に位置している。これとは異なり、第１電機子コアＨ１は界磁部Ｆｓの第１の面に対して第１の方向に位置し、第２電機子コアＨ２は界磁部Ｆｓの第２の面に対して第２の方向に位置してよい。ここで第１の方向と第２の方向は、例えば、互いに反対に向いている２方向、又は、互いに交差する２方向である。この構造においても、電機子部は複数の電機子コアＨ１・Ｈ２を磁気的に結合するコア連結構造（例えば、機械動作方向で並んでいる複数のコア連結部Ｌ）を有してよい。このような構造は、回転電機に適用されてもよいし、リニア電機に適用されてもよい。

【0192】

以下では、第１の方向と第２の方向との間の角度が１８０度となっている構造（すなわち、第１の方向と第２の方向が互いに反対に向いている構造）と、第１の方向と第２の方向との間の角度が９０度となっている構造を例として、図を参照しながら説明する。第１の方向と第２の方向との角度はこれらに限られず、９０度より小さい角度でもよいし、９０度より大きく１８０度よりも小さい角度であってもよい。

【0193】

［電機子コアが界磁部を挟んで反対側に配置される例］
図１８Ａ～図１８Ｃは、界磁部Ｆｓに対する相対位置が異なる第１電機子コアＨ１と第２電機子コアＨ２とを有する電気機械の例として、ラジアルギャップタイプの回転電機Ｍ２１を示している。図１８Ａは回転電機Ｍ２１の斜視図であり、図１８Ｂは回転電機Ｍ２１の分解斜視図である。図１８Ｃは回転電機Ｍ２１に形成される磁束を示す図である。以下では、図１Ａで説明した回転電機Ｍ１との相違点を中心にして説明する。これらの図で示す回転電機Ｍ２１について説明のない事項は、図１Ａの例が適用されてよい。

【0194】

図１８Ａで示すように、回転電機Ｍ２１において、第１電機子コアＨ１と第２電機子コアＨ２は、界磁部Ｆｓを挟んで互いに反対側に配置されている。界磁部Ｆｓは筒状である。第１電機子コアＨ１は界磁部Ｆｓの外周面（第１の面）に対して径方向における外方（第１の方向）に配置され、第２電機子コアＨ２は界磁部Ｆｓの内周面（第２の面）に対して径方向の内方（第２の方向）に配置されている。界磁部Ｆｓの界磁コア２２Ｎ・２２Ｓは、その内側と外側の双方において露出しているのが望ましい。このことによって、界磁部Ｆｓと電機子コアＨ１・Ｈ２との間の磁気抵抗を低減できる。なお、回転電機Ｍ２１とは反対に、第１電機子コアＨ１は界磁部Ｆｓの内周面に対して径方向における内方に位置し、第２電機子コアＨ２は界磁部Ｆｓの外周面に対して径方向の外方に位置してもよい。

【0195】

図１８Ｂで示すように、第１電機子コアＨ１は回転方向で並んでいる複数の磁極組Ｇ１を有し、これらはヨーク部３３ｃを介して磁気的に結合している。回転電機Ｍ２１は、例えば３相交流で動作する回転電機であり、第１電機子コアＨ１にはＵ相コイルＣＬｕ、Ｖ相コイルＣＬｖ、Ｗ相コイルＣＬｗが設けられる。これらの３つのコイルＣＬｕ・ＣＬｖ・ＣＬｗが３つの磁極組Ｇ１ｕ・Ｇ１ｖ・Ｇ１ｗにそれぞれ設けられている。３つのコイルＣＬの巻回方向は同じであってよい。磁極組Ｇ１は複数の磁極３３ａを有し、これらは界磁部Ｆｓの界磁コア２２Ｎ・２２Ｓと径方向で対向する。第２電機子コアＨ２も、回転方向で並んでいる複数の磁極組Ｇ２を有し、これらはヨーク部３４ｃを介して磁気的に結合している。磁極組Ｇ２は複数の磁極３４ａを有し、これらは界磁部Ｆｓの界磁コア２２Ｎ・２２Ｓと径方向で対向する。界磁部Ｆｓを挟んで対向する２つの磁極組Ｇ１・Ｇ２は磁極組対Ｐを構成する。図で示す例では、各磁極組Ｇ１は５つ磁極３３ａで構成され、各磁極組Ｇ２は６つの磁極３４ａで構成される。各磁極組Ｇ１・Ｇ２を構成する磁極３３ａ・３４ａの数はこれに限られない。

【0196】

回転電機Ｍ２１において、界磁部Ｆｓの極数は、例えば７６（ｐ＝３８）である。隣り合う磁極組対Ｐ間の電気角は、３６０×（ｎ＋ｍ／ｓ）と表され、例えば２，２８０度となる。また、隣り合う磁極組対Ｐ間の機械角は、（３６０／ｐ）×（ｎ＋ｍ／ｓ）」と表され、「３６０／ｓ／ｃ」に実質的に一致する。この機械角は、回転電機Ｍ２１においては例えば６０度である（回転電機Ｍ２１において、ｓ＝３、ｍ＝１、ｎ＝６、及びｃ＝２）。

【0197】

図１８Ｂで示すように、電機子部Ａｍ２１は間隔をあけて回転方向で並んでいる複数のコア連結部Ｌを有している。複数のコア連結部Ｌは複数の磁極組対Ｐのそれぞれに設けられている。磁極組Ｇ１・Ｇ２はヨーク部３３ｃ・３４ｃの界磁部Ｆｓ側に形成されている。各コア連結部Ｌは、ヨーク部３３ｃ・３４ｃを磁気的に結合している。また、回転方向におけるコア連結部Ｌの位置は磁極組対Ｐを構成する磁極組Ｇ１・Ｇ２の位置に対応している。具体的には、回転方向におけるコア連結部Ｌの中心は、回転方向における磁極組Ｇ１・Ｇ２の中心の位置に一致している。

【0198】

図１８Ｂで示すように、ヨーク部３３ｃは磁極組Ｇ１を挟んで界磁部Ｆｓとは反対側に位置する嵌合穴３３ｈを有し、ヨーク部３４ｃは磁極組Ｇ２を挟んで界磁部Ｆｓとは反対側に位置する嵌合穴３４ｈを有している。嵌合穴３３ｈ・３４ｈは軸方向に電機子コアＨ１・Ｈ２を貫通する穴である。各コア連結部Ｌの端部は嵌合穴３３ｈ・３４ｈに軸方向で嵌められ、ヨーク部３３ｃ・３４ｃを磁気的に結合している。コア連結部Ｌの両端部はコイルＣＬを挟んで互いに反対側に位置している。各コア連結部Ｌは、径方向で延びている延伸部Ｌ３と、延伸部Ｌ３の両端部から軸方向に延びている嵌合部Ｌ１・Ｌ２とを有している。嵌合部Ｌ１が第１電機子コアＨ１の嵌合穴３３ｈに嵌められ、嵌合部Ｌ２が第２電機子コアＨ２の嵌合穴３４ｈに嵌められている。

【0199】

電機子部Ａｍ２１に形成される磁束は、図３Ｂを参照しながら説明した磁束と実質的に同じである。具体的には、図１８Ｃで示すように、界磁部Ｆｓの界磁コア２２Ｎと磁極組Ｇ１ｕの磁極３３ａとの角度差が０度（電気角）の状態において、電機子部Ａｍ２１と界磁部Ｆｓとに磁石Ｍｇによる磁束Φ１・Φ２・Φ７が形成される。磁束Φ１が形成される第１の磁気回路は、例えば、第１電機子コアＨ１の磁極組Ｇ１ｕ・Ｇ１ｖ、第２電機子コアＨ２の磁極組Ｇ２ｕ・Ｇ２ｖ、界磁コア２２Ｎ・２２Ｓ、及びこの界磁コア２２Ｎ・２２Ｓの間の磁石Ｍｇを含む。同様に、第１の磁気回路のもう一つは磁束Φ２が形成される磁気回路であり、この回路は第１電機子コアＨ１の磁極組Ｇ１ｕ・Ｇ１ｗ、第２電機子コアＨ２の磁極組Ｇ２ｕ・Ｇ２ｗ、界磁コア２２Ｎ・２２Ｓ、及びこの２つの界磁コアの間の磁石Ｍｇを含む。磁束Φ７が流れる第２の磁気回路の１つは、第１電機子コアＨ１の磁極組Ｇ１ｕ、コア連結部Ｌ、第２電機子コアＨ２の磁極組Ｇ２ｕ、界磁コア２２Ｎ・２２Ｓ、及びこの２つの界磁コア２２Ｎ・２２Ｓの間の磁石Ｍｇを含む。

【0200】

このような回転電機Ｍ２１によると、従来の回転電機とは異なり、各電機子コアＨ１・Ｈ２を回転方向で磁気的に分割する必要がなくなる。そのため、電機子コアＨ１・Ｈ２の強度を増すことができる。また、コア連結部Ｌを含む磁気回路と、回転方向で離れている２つの磁極組（例えば、磁極組Ｇ１ｕ・Ｇ１ｖ）を含む磁気回路の２種類の回路に磁束が形成される。そのため、磁気回路の磁気的な飽和を抑えることができる。その結果、例えば、ヨーク部３３ｃ・３４ｃの幅を狭くし、電機子部Ａｍ２１の小型化・軽量化が容易となる。特に、１つの磁極組Ｇ１・Ｇ２を構成する磁極３３ａ・３４ａの数を増す場合に、この利点は顕著となる。また、ヨーク部３３ｃ・３４ｃの幅を増すことなく、磁気回路を飽和する磁束を増すことができるので、コイルＣＬに供給する電流を増し、回転電機の出力トルクを大きくできる。

【0201】

電機子部Ａｍ２１の第１電機子コアＨ１において、各磁極組Ｇ１を構成する複数の磁極３３ａのうち少なくとも両端にそれぞれ位置する２つの磁極３３ａがコア連結部Ｌの両端部より外方（時計回り方向及び反時計回り方向）に位置しているとよい。同様に、電機子部Ａｍ２１の第２電機子コアＨ２においても、各磁極組Ｇ２を構成する複数の磁極３４ａのうち少なくとも両端にそれぞれ位置する２つの磁極３４ａがコア連結部Ｌの両端部より外方（時計回り方向及び反時計回り方向）に位置しているとよい。こうすることで、回転方向で離れている２つの磁極組の間を流れる磁束Φ１・Φ２が形成され易くなる。

【0202】

図１８Ａで示すように、第１電機子コアＨ１には、各嵌合穴３３ｈから延びており且つ各嵌合穴３３ｈを取り囲む閉曲線と交差するスリットＳ３が形成されている。同様に、第２電機子コアＨ２には、各嵌合穴３４ｈから延びており且つ各嵌合穴３４ｈを取り囲む閉曲線と交差するスリットＳ４が形成されている。このスリットＳ３・Ｓ４によって各コア連結部Ｌの周囲に誘導電流が生じることを防止できる。スリットＳ３・Ｓ４は、図１８Ａで示すように、界磁部Ｆｓ側に向いた開口に達しているのが望ましい。

【0203】

また、複数の嵌合穴３３ｈと複数の磁極組Ｇ１との間を通り且つ軸線Ａｘを中心として第１電機子コアＨ１の全体を通る閉回路が、スリットＳ３によって遮断される。また、複数の嵌合穴３４ｈと複数の磁極組Ｇ２との間を通り且つ軸線Ａｘを中心として第２電機子コアＨ２の全体を通る閉回路が、スリットＳ４によって遮断される。したがって、電機子コアＨ１・Ｈ２に回転方向の誘導電流が発生することを、スリットＳ３・Ｓ４によって防止できる。

【0204】

なお、第１電機子コアＨ１には、図１９で示すように、第１電機子コアＨ１の鋼板の積層方向に対して交差する方向に開口している嵌合穴３３ｇが形成されてもよい。同図の例において、嵌合穴３３ｇは第１電機子コアＨ１の外周面に形成され、界磁部Ｆｓとは反対側に向かって開口している。また、図１９で示すように、第２電機子コアＨ２にも、第２電機子コアＨ２の鋼板の積層方向に対して交差する方向に開口している嵌合穴３４ｇが形成されてもよい。同図の例において、嵌合穴３４ｇは第２電機子コアＨ２の内周面に形成され、界磁部Ｆｓとは反対側に向かって開口している。この構造においても、各コア連結部Ｌの周囲に誘導電流が生じることを防止できる。

【0205】

図１９の構造においては、スリットＳ５が第１電機子コアＨ１に形成され、スリットＳ６が第２電機子コアＨ２に形成されてよい。スリットＳ５・Ｓ６は、回転方向で並んでいる複数の磁極組Ｇ１・Ｇ２と複数の嵌合穴３３ｇ・３４ｇとの間を通り且つ軸線Ａｘを取り囲む閉曲線と交差する。電機子コアＨ１・Ｈ２の全体に回転方向の誘導電流が発生することを、スリットＳ５・Ｓ６によって防止できる。図１９の例では、スリットＳ５・Ｓ６は嵌合穴３３ｇ・３４ｇから延び、界磁部Ｆｓに向いた開口に達している。

【0206】

図１９の例とは異なり、スリットＳ５は隣り合う２つの磁極組Ｇ１の間に形成され、第１電機子コアＨ１の界磁部Ｆｓ側の面と反対側の面とにおいて開口していてもよい。また、スリットＳ６は隣り合う２つの磁極組Ｇ２の間に形成され、第２電機子コアＨ２の界磁部Ｆｓ側の面と反対側の面とにおいて開口していてもよい。

【0207】

図２０は回転電機Ｍ２１が有する界磁部Ｆｓの例を示す断面図である。その切断面は軸線に対して直交する面である。図２０で示す界磁部Ｆｓは、機械動作方向（同図においては、回転方向）において積層される電磁鋼板で形成される界磁コア２２Ｎ・２２Ｓを有している。界磁コア２２Ｎ・２２Ｓは、図１６で例示した界磁部Ｆｓとは異なり、界磁部Ｆｓの内周面と外周面とにおいて露出している。これによって、第１電機子コアＨ１と界磁部Ｆｓとの間の磁気抵抗と、第２電機子コアＨ２と界磁部Ｆｓとの間の磁気抵抗とを低減できる。

【0208】

界磁部Ｆｓでは、各界磁コア２２Ｎ・２２Ｓは、それぞれが複数の電磁鋼板で形成されている２つの部分界磁コア２２ｆを有している。２つの部分界磁コア２２ｆの間に、固定部２３が充填される。固定部２３は、例えば非磁性で且つ絶縁性の材料（例えば樹脂）で形成される。磁石Ｍｇの幅が外周面に向かって徐々に大きくなっている。これとは異なり、固定部２３の幅が外周面に向かって徐々に大きくなってもよいし、部分界磁コア２２ｆの幅が外周面に向かって徐々に大きくなってもよい。

【0209】

［電機子コアが反対側に配置されるリニア電機］
図１８Ａ及び図１８Ｂで開示する電機子コアの配置は、電機子部と界磁部とが直線に沿った方向で相対移動可能なリニア電機に適用されてもよい。図２１Ａ及び図２１Ｂはリニア電機の例を示す図である。図２１Ａはリニア電機Ｍ２２の斜視図であり、図２１Ｂはリニア電機Ｍ２２の分解斜視図である。図２１Ａにおいて、界磁部Ｆｓの一部と、第２電機子コアＨ２の一部は省略されている。ここでは、図１８Ａ及び図１８Ｂで例示したラジアルギャップタイプの回転電機Ｍ２１との相違点を中心にして説明する。リニア電機Ｍ２２について説明のない事項は、回転電機Ｍ２１の構造が適用されてよい。

【0210】

図２１Ａで示すように、リニア電機Ｍ２２において、界磁部Ｆｓと電機子部Ａｍ２２は直線に沿った方向（図２１ＡにおいてＹ１－Ｙ２方向）で相対移動可能である。（リニア電機Ｍ２２においてＹ１－Ｙ２方向は機械動作方向であり、以下では前後方向と称する。）例えば、界磁部Ｆｓの位置が固定され、電機子部Ａｍ２２が前後方向で往復動する。この場合、界磁部Ｆｓは、電機子部Ａｍ２２の可動範囲に対応した長さを有してよい。

【0211】

図２１Ａで示すように、第１電機子コアＨ１と第２電機子コアＨ２は、左右方向（図２１ＡにおいてＸ１－Ｘ２方向）において界磁部Ｆｓを挟んで互いに反対側に配置されている。第１電機子コアＨ１は、界磁部Ｆｓの左面（図２１ＡにおいてＸ２方向に向いた面）に対して左方に配置され、第２電機子コアＨ２は、界磁部Ｆｓの右面（図２１ＡにおいてＸ１方向に向いた面）に対して右方に配置されている。界磁コア２２Ｎ・２２Ｓは右方と左方の双方において露出していてよい。こうすることによって、電機子コアＨ１・Ｈ２と界磁部Ｆｓとの磁気抵抗を低減できる。

【0212】

図２１Ｂで示すように、第１電機子コアＨ１は前後方向で並ぶ複数の磁極組Ｇ１（Ｇ１ｕ・Ｇ１ｖ・Ｇ１ｗ）を有している。複数の磁極組Ｇ１のそれぞれが、前後方向で並び界磁部Ｆｓに向けて突出する複数の磁極３３ａを有している。リニア電機Ｍ２２は、例えば３相交流で動作するリニアモータであり、第１電機子コアＨ１にはＵ相コイルＣＬｕ、Ｖ相コイルＣＬｖ、Ｗ相コイルＣＬｗが設けられる。これらの３つのコイルＣＬが３つの磁極組Ｇ１にそれぞれ設けられている。３つのコイルＣＬの巻回方向は同じであってよい。第２電機子コアＨ２も、前後方向で並ぶ複数の磁極組Ｇ２を有している。複数の磁極組Ｇ２のそれぞれは、前後方向で並び界磁部Ｆｓに向けて突出する複数の磁極３４ａを有している。図で示す例では、第１電機子コアＨ１にだけコイルＣＬが設けられているが、第１電機子コアＨ１と第２電機子コアＨ２の双方にコイルＣＬが設けられてもよい。

【0213】

電機子コアＨ１・Ｈ２は、電機子コアＨ１・Ｈ２が対向する方向（左右方向）と機械動作方向（前後方向）の双方に直交する方向（上下方向）で積層された複数の電磁鋼板で形成されている。これとは異なり、電機子コアＨ１・Ｈ２の一方又は双方は軟磁性の圧粉材料で形成されてもよい。

【0214】

図２１Ａで示すように、電機子部Ａｍ２１は間隔をあけて前後方向で並んでいる複数のコア連結部Ｌを有している。複数のコア連結部Ｌは複数の磁極組対Ｐ（界磁部Ｆｓを挟んで対向する磁極組Ｇ１・Ｇ２のペア）のそれぞれに設けられている。第１電機子コアＨ１の磁極組Ｇ１はヨーク部３３ｃに対して界磁部Ｆｓ側に位置し、第２電機子コアＨ２の磁極組Ｇ２はヨーク部３４ｃに対して界磁部Ｆｓ側に位置している。各コア連結部Ｌは、ヨーク部３３ｃ・３４ｃを磁気的に結合している。前後方向におけるコア連結部Ｌの位置と、前後方向における磁極組対Ｐの位置は相互に対応している。

【0215】

図２１Ｂで示すように、ヨーク部３３ｃは磁極組Ｇ１を挟んで界磁部Ｆｓとは反対側に位置する嵌合穴３３ｇを有し、ヨーク部３４ｃは磁極組Ｇ２を挟んで界磁部Ｆｓとは反対側に位置する嵌合穴３４ｇを有している。嵌合穴３３ｇ・３４ｇは、電機子コアＨ１・Ｈ２の鋼板の積層方向に対して交差する方向（すなわち、界磁部Ｆｓとは反対側に向けて）開口している。各コア連結部Ｌの端部は嵌合穴３３ｇ・３４ｇに嵌められ、ヨーク部３３ｃ・３４ｃを磁気的に結合している。各コア連結部Ｌは、図２１Ｂで示すように、左右方向で延びている延伸部Ｌ３と、延伸部Ｌ３の両端部から下方に延びている嵌合部Ｌ１・Ｌ２とを有している。嵌合部Ｌ１・Ｌ２が嵌合穴３３ｇ・３４ｇにそれぞれ嵌められている。嵌合穴３３ｇ・３４ｇが開口しているので、各コア連結部Ｌを通る磁束によって各コア連結部Ｌの周囲に誘導電流が生じることを、防止できる。

【0216】

図２１Ａで示すように、コア連結部ＬはコイルＣＬの上方に配置されている。これとは異なり、電機子部Ａｍ２２は、コイルＣＬの上方に位置するコア連結部ＬとコイルＣＬの下方に位置するコア連結部Ｌとを、各磁極組対Ｐについて有してもよい。

【0217】

リニア電機Ｍ２２も、これまで説明した回転電機（例えば、回転電機Ｍ１）と同様、２種類の磁気回路を有する。すなわち、第１の磁気回路は、前後方向で離れている２つの磁極組Ｇ１と、前後方向で離れている２つの磁極組Ｇ２と、磁極組Ｇ１と磁極組Ｇ２とに対向する界磁コア２２Ｎ・２２Ｓと、界磁コア２２Ｎ・２２Ｓの間の磁石Ｍｇとを含む。第２の磁気回路は、コア連結部Ｌと、左右方向で向き合っており且つコア連結部Ｌを介して磁気的に結合されている磁極組Ｇ１・Ｇ２と、磁極組Ｇ１と磁極組Ｇ２とに対向する界磁コア２２Ｎ・２２Ｓと、界磁コア２２Ｎ・２２Ｓの間の磁石Ｍｇとを含む。

【0218】

図２１Ａで示すように、前後方向でのコア連結部Ｌの幅は、前後方向での磁極組Ｇ１・Ｇ２の幅よりも小さい。例えば、各磁極組Ｇ１を構成する複数の磁極３３ａのうち前端に位置する１又は複数の磁極３３ａがコア連結部Ｌの前端より前方に位置し、複数の磁極３３ａのうち後端に位置する１又は複数の磁極３３ａがコア連結部Ｌの後端より後方に位置しているとよい。同様に、各磁極組Ｇ２を構成する複数の磁極３４ａのうち前端に位置する１又は複数の磁極３４ａがコア連結部Ｌの前端より前方に位置し、複数の磁極３４ａのうち後端に位置する１又は複数の磁極３４ａがコア連結部Ｌの後端より後方に位置しているとよい。

【0219】

リニア電機Ｍ２２の電機子コアＨ１・Ｈ２は上述したように積層鋼板である。上下方向で積層された複数の鋼板のうち積層方向の端部に位置する鋼板は、上方又は下方に延びている突出部を各磁極３３ａ・３４ａに有してもよい。図２２は、このような磁極３３ａの例を示す図である。同図で示す例では、磁極３３ａの端部に位置する鋼板は積層方向に延びている突出部３３ｎを有している。突出部３３ｎは鋼板の折り曲げによって形成されてよい。このような突出部３３ｎは、積層方向（上下方向）における一方の端部（例えば上端）に位置する１又は複数の鋼板と、積層方向における他方の端部（例えば下端）に位置する１又は複数の鋼板の双方に形成されてもよいし、いずれか一方にだけ形成されてもよい。他の例では、突出部３３ｎは、必ずしも鋼板の折り曲げによって形成されていなくてもよい。例えば、磁極３３ａの積層方向での端部は、電磁鋼板ではなく、突出部３３ｎを有する軟磁性の圧粉材料で形成されてもよい。図２２で示す構造は、第２電機子コアＨ２に適用されてもよい。

【0220】

［ヨーク部と磁極が分割されている例］
リニア電機において電機子コアＨ１・Ｈ２は、電磁鋼板で形成されるヨーク部分コアと、電磁鋼板で形成され且つヨーク部分コアに形成された嵌合穴に嵌められる磁極コアとを有してよい。図２３は、このような電機子コアＨ１・Ｈ２を有しているリニア電機Ｍ２３を示す図である。ここでは、図２１Ａ及び図２１Ｂで示したリニア電機Ｍ２２との相違点について説明する。図２３で示すリニア電機Ｍ２３について説明のない事項（例えば、磁極組対Ｐ間の距離（電気角）や界磁部Ｆｓの構造）については、これまで説明した他の電気機械の構造が適用されてよい。なお、図２３においては、第２電機子コアＨ２を示すため、第１電機子コアＨ１の一部及び界磁部Ｆｓの一部が省略されている。

【0221】

図２３で示すように、第１電機子コアＨ１は、左右方向（Ｘ１－Ｘ２方向）で積層される複数の鋼板を含む積層鋼板であるヨーク部分コア３３Ｇを有している。また、第１電機子コアＨ１は、前後方向（Ｙ１－Ｙ２方向）で並んでいる複数の磁極コア３３Ｊを有している。各磁極コア３３Ｊは、上下方向（Ｚ１－Ｚ２方向）で積層されている複数の鋼板を含む積層鋼板である。ヨーク部分コア３３Ｇの鋼板と磁極コア３３Ｊの鋼板は直交している。ヨーク部分コア３３Ｇには、前後方向で並んでいる複数の嵌合穴が形成されている。磁極コア３３Ｊは複数の嵌合穴にそれぞれ嵌められて、ヨーク部分コア３３Ｇと磁気的に結合している。磁極コア３３Ｊのうちヨーク部分コア３３Ｇの表面から界磁部Ｆｓに向かって突出している部分が磁極３３ａである。複数の磁極３３ａ（５つの磁極３３ａ）は磁極組Ｇ１を構成し、各磁極組Ｇ１にコイルＣＬが設けられる。

【0222】

図２３で示すように、第２電機子コアＨ２は、左右方向で積層される複数の鋼板を含む積層鋼板であるヨーク部分コア３４Ｇを有している。また、第２電機子コアＨ２は、前後方向で並んでいる複数の磁極コア３４Ｊを有している。各磁極コア３４Ｊは、上下方向で積層されている複数の鋼板を含む積層鋼板である。すなわち、ヨーク部分コア３４Ｇの鋼板と磁極コア３４Ｊの鋼板は直交している。ヨーク部分コア３４Ｇには前後方向で並んでいる複数の嵌合穴が形成されている。磁極コア３４Ｊは複数の嵌合穴にそれぞれ嵌められて、ヨーク部分コア３４Ｇと磁気的に結合している。磁極コア３４Ｊのうちヨーク部分コア３４Ｇの表面から界磁部Ｆｓに向かって突出している部分が磁極３４ａである。リニア電機Ｍ２３においては、６つの磁極３４ａで磁極組Ｇ２が構成されている。

【0223】

磁極コア３３Ｊ・３４Ｊの鋼板は、前後方向（機械動作方向）と左右方向（電機子コアＨ１・Ｈ２の対向方向）の双方に交差する方向、具体的には上下方向で積層されている。リニア電機Ｍ２３の例とは異なり、磁極コアの鋼板が機械動作方向に積層されている場合、機械動作方向の端部に位置する鋼板に誘導電流が発生しやすくなる。これに対して、リニア電機Ｍ２３では、磁極コア３３Ｊ・３４ａの鋼板は上下方向に積層されているので、そのような誘導電流の発生を抑えることができる。

【0224】

ヨーク部分コア３３Ｇ・３４Ｇには、図２３で示すように、各磁極コア３３Ｊ・３４Ｊが嵌められている嵌合穴から延びているスリットＳ７・Ｓ８が形成されている。リニア電機Ｍ２３の例では、隣り合う２つの磁極コア３３Ｊがそれぞれ嵌められる嵌合穴の間にスリットＳ７が形成されている。同様に、隣り合う２つの磁極コア３４Ｊがそれぞれ嵌められる嵌合穴の間にスリットＳ８が形成されている。このスリットＳ７・Ｓ８によって、磁極コア３３Ｊ・３４Ｊを流れる磁束に起因してヨーク部分コア３３Ｇ・３４Ｇに誘導電流が発生することを、防止できる。スリットＳ７・Ｓ８は、図２３に示す例とは異なり、嵌合穴からヨーク部分コア３３Ｇ・３４Ｇの縁に向かって延びてもよい。

【0225】

図２３で示すように、電機子部Ａｍ２３は間隔をあけて前後方向で並んでいる複数のコア連結部Ｌを有している。複数のコア連結部Ｌは複数の磁極組対Ｐ（界磁部Ｆｓを挟んで対向する磁極組Ｇ１・Ｇ２のペア）のそれぞれに設けられている。前後方向におけるコア連結部Ｌの位置と、前後方向における磁極組対Ｐの位置は相互に対応している。磁極組Ｇ１・Ｇ２（磁極コア３３Ｊ・３４Ｊのうちヨーク部分コア３３Ｇ・３４Ｇから突出している部分）はヨーク部分コア３３Ｇ・３４Ｇに対して界磁部Ｆｓ側に位置している。コア連結部Ｌはヨーク部分コア３３Ｇ・３４Ｇに磁気的に結合されている。詳細には、ヨーク部分コア３３Ｇ・３４Ｇの上面にヨーク部分コア３３Ｇ・３４Ｇを貫通する嵌合穴３３ｇ・３４ｇが形成されている。この嵌合穴３３ｇ・３４ｇにコア連結部Ｌが嵌められ、保持されている。

【0226】

コア連結部Ｌは、前後方向で積層されている複数の鋼板を含む積層鋼板である。鋼板のこの配置・積層によると、コア連結部Ｌに誘導電流が発生することを、抑えることができる。

【0227】

図２３で示すように、嵌合穴３３ｇ・３４ｇはヨーク部分コア３３Ｇ・３４Ｇを構成する鋼板の積層方向に対して交差する方向に開口している。具体的には、嵌合穴３３ｇ・３４ｇは上方に開口している。そのため、各コア連結部Ｌの周りに誘導電流が発生することを防止できる。コア連結部ＬはコイルＣＬ及び界磁部Ｆｓの上方に位置している。電機子部Ａｍ２３は、コイルＣＬ及び界磁部Ｆｓの上方に位置するコア連結部Ｌと、コイルＣＬ及び界磁部Ｆｓの下方に位置するコア連結部Ｌとを有してもよい。

【0228】

図２３で示すように、リニア電機Ｍ２３において、各コア連結部Ｌは左右方向（電機子コアＨ１・Ｈ２の対向方向）において並ぶ第１部分コアＬ５と第２部分コアＬ６とを有してもよい。第１部分コアＬ５は第１電機子コアＨ１の嵌合穴３３ｇに嵌められ、第２部分コアＬ６は第２電機子コアＨ２の嵌合穴３４ｇに嵌められている。この構造によると、リニア電機Ｍ２３の組み立て作業を簡素化できる。

【0229】

リニア電機Ｍ２３においても、これまで説明した回転電機（例えば、回転電機Ｍ１）と同様、２種類の磁気回路を有する。すなわち、第１の磁気回路は、前後方向で離れている２つの磁極組Ｇ１と、前後方向で離れている２つの磁極組Ｇ２と、磁極組Ｇ１と磁極組Ｇ２とに対向する界磁コア２２Ｎ・２２Ｓと、界磁コア２２Ｎ・２２Ｓの間の磁石Ｍｇとを含む。第２の磁気回路は、コア連結部Ｌと、左右方向で向き合っており且つコア連結部Ｌを介して磁気的に結合されている磁極組Ｇ１・Ｇ２と、磁極組Ｇ１と磁極組Ｇ２とに対向する界磁コア２２Ｎ・２２Ｓと、界磁コア２２Ｎ・２２Ｓの間の磁石Ｍｇとを含む。

【0230】

［圧粉材料で形成される電機子コアを有するリニア電機］
電機子コアＨ１・Ｈ２は、軟磁性の圧粉材料で形成されてもよい。図２４Ａ及び図２４Ｂは、このような電気機械の例としてリニア電機Ｍ２４を示す斜視図である。この図において、界磁部Ｆｓの一部と、第１電機子コアＨ１の一部は省略されている。以下では、これまで説明したリニア電機との相違点を中心に説明する。図２４Ａ及び図２４Ｂで示すリニア電機Ｍ２４について説明のない事項（例えば、磁極組対Ｐ間の距離（電気角）や界磁部Ｆｓの構造）については、これまで説明した他の電気機械の構造が適用されてよい。

【0231】

図２４Ｂで示すように、電機子部Ａｍ２４は、左右方向（Ｘ１－Ｘ２方向、機械動作方向に対して交差する方向）で向き合っている第１電機子コアＨ１と第２電機子コアＨ２とを有している。第１電機子コアＨ１は前後方向（機械動作方向）で並んでいる複数の磁極組Ｇ１を有している。磁極組Ｇ１は複数の磁極３３ａを有している。第１電機子コアＨ１はヨーク部３３ｃの内面（第２電機子コアＨ２に向いた面）から界磁部Ｆｓに向かって突出する共通基部３３ｂを有している。磁極３３ａは共通基部３３ｂから界磁部Ｆｓ側に突出している。複数の磁極３３ａが共通基部３３ｂにおいて前後方向に並んでいる。

【0232】

図２４Ｂで示すように、第２電機子コアＨ２の界磁部Ｆｓに対向する面には、前後方向で並ぶ複数の凹部３４ｂが形成されている。隣り合う２つの凹部３４ｂの間の部分（凸部）が磁極３４ａである。このように隣り合う２つの凹部３４ｂの間の部分を磁極３４ａとして機能させる構造によると、磁極３４ａの強度を増すことができる。

【0233】

リニア電機Ｍ２４では、第１電機子コアＨ１と第２電機子コアＨ２は軟磁性の圧粉材料で形成されている。電機子部Ａｍ２４は前後方向で並んでいる複数のコア連結部Ｌを有している。図２４Ｂで示すように、コア連結部Ｌは第２電機子コアＨ２と一体的に形成されている。すなわち、コア連結部Ｌと第２電機子コアの全体の形状に対応した空間を有する金型を準備し、その金型内の空間に軟磁性の圧粉材料を入れて、第２電機子コアＨ２とコア連結部Ｌとを形成している。したがって、第２電機子コアＨ２は、コア連結部Ｌに対応する位置にコア連結部Ｌが嵌まる構造（具体的に嵌合穴）を有していない。

【0234】

図２４Ｂで示すように、コア連結部Ｌはヨーク部３４ｃの上部から第１電機子コアＨ１のヨーク部３３ｃの上部に向かって延び、第１電機子コアＨ１のヨーク部３３ｃの上部に接続している。ヨーク部３３ｃの上縁には嵌合穴３３ｆが形成され、コア連結部Ｌの端部はこの嵌合穴３３ｆに嵌められている。リニア電機Ｍ２４の例では、嵌合穴３３ｆは上方に開口している凹部である。嵌合穴３３ｆの構造は適宜変更されてよい。

【0235】

リニア電機Ｍ２４の例とは反対に、コア連結部Ｌは、第１電機子コアＨ１と一体的に形成されてもよい。さらに他の例では、コア連結部Ｌが２つの部分コアに分割され、一方の部分コアが第１電機子コアＨ１と一体的に形成され、他方の部分コアが第２電機子コアＨ２と一体的に形成されてもよい。

【0236】

［アキシャルギャップタイプ］
図２５Ａ～図２５Ｃは、界磁部Ｆｓを挟んで第１電機子コアＨ１と第２電機子コアＨ２とが互いに反対側に配置される電気機械の例として、アキシャルギャップタイプの回転電機Ｍ２５を示している。図２５Ａは回転電機Ｍ２５の斜視図であり、図２５Ｂは回転電機Ｍ２５の分解斜視図である。図２５Ｃは回転電機Ｍ２５の底面図であり、第１電機子コアＨ１の底面が示されている。ここでは、図１８Ａ及び図１８Ｂで説明した回転電機Ｍ２１との相違点を中心にして説明する。これらの図で示す回転電機Ｍ２５について説明のない事項は、図１８Ａの例が適用されてよい。

【0237】

図２５Ａで示すように、回転電機Ｍ２５の第１電機子コアＨ１と第２電機子コアＨ２の双方は円盤状であり、軸方向で互いに向き合っている。２つの電機子コアＨ１・Ｈ２の間に円盤状の界磁部Ｆｓが配置されている。界磁部Ｆｓの界磁コア２２Ｎ・２２Ｓは、その上側と下側の双方において露出しているのが望ましい。このことによって、界磁部Ｆｓと電機子コアＨ１・Ｈ２との磁気抵抗を低減できる。

【0238】

図２５Ｂで示すように、第１電機子コアＨ１は、ヨーク部分コア３３Ｈと、回転方向で並んでいる複数の磁極コア３３Ｊとを有している。ヨーク部分コア３３Ｈは軸方向で積層されている複数の鋼板を含む積層鋼板である。各磁極コア３３Ｊは、径方向で積層されている複数の鋼板を含む積層鋼板である。したがって、ヨーク部分コア３３Ｈの鋼板と磁極コア３３Ｊの鋼板は直交している。ヨーク部分コア３３Ｈには、回転方向で並んでいる複数の嵌合穴３３ｊが形成されている。磁極コア３３Ｊは複数の嵌合穴３３ｊにそれぞれ嵌められて、ヨーク部分コア３３Ｈと磁気的に結合している。磁極コア３３Ｊのうちヨーク部分コア３３Ｈの表面から界磁部Ｆｓに向かって突出している部分が磁極３３ａである。

【0239】

図２５Ｂで示すように、第２電機子コアＨ２は、第１電機子コアＨ１と同様、ヨーク部分コア３４Ｈと、回転方向で並んでいる複数の磁極コア３４Ｊとを有している。ヨーク部分コア３４Ｈは軸方向で積層されている複数の鋼板を含む積層鋼板である。各磁極コア３４Ｊは、径方向で積層されている複数の鋼板を含む積層鋼板である。すなわち、ヨーク部分コア３４Ｈの鋼板と磁極コア３４Ｊの鋼板は直交している。ヨーク部分コア３４Ｈには回転方向で並んでいる複数の嵌合穴３４ｊが形成されている。磁極コア３４Ｊは複数の嵌合穴３４ｊにそれぞれ嵌められて、ヨーク部分コア３４Ｈと磁気的に結合される。磁極コア３４Ｊのうちヨーク部分コア３４Ｈの表面から界磁部Ｆｓに向かって突出している部分が磁極３４ａである。

【0240】

磁極コア３３Ｊ・３４Ｊにおいて、鋼板は回転電機Ｍ２５の径方向で積層されている。回転電機Ｍ２５の例とは異なり、磁極コアの鋼板が回転方向に積層されている場合、回転方向の端部に位置する鋼板に誘導電流が発生しやすくなる。これに対して、回転電機Ｍ２５では、磁極コア３３Ｊ・３４Ｊの鋼板は径方向に積層されているので、そのような誘導電流の発生を抑えることができる。

【0241】

図２５Ｂ及び図２５Ｃで示すように、ヨーク部分コア３３Ｈ・３４Ｈには、磁極コア３３Ｊ・３４Ｊが嵌められている嵌合穴３３ｊ・３４ｊを取り囲む閉曲線と交差するスリットＳ７・Ｓ８が形成されている。回転電機Ｍ２５の例では、隣り合う２つの磁極コア３３Ｊがそれぞれ嵌められる嵌合穴３３ｊの間にスリットＳ７（図２５Ｃ参照）が形成されている。ヨーク部分コア３３Ｈの全周に亘って複数のスリットＳ７が形成されている。同様に、隣り合う２つの磁極コア３４Ｊがそれぞれ嵌められる嵌合穴３４ｊの間にスリットＳ８（図２５Ａ参照）が形成されている。ヨーク部分コア３４Ｈの全周に亘って複数のスリットＳ８が形成されている。このスリットＳ７・Ｓ８によって、磁極コア３３Ｊ・３４Ｊを流れる磁束に起因してヨーク部分コア３３Ｈ・３４Ｈに誘導電流が発生することを、防止できる。スリットＳ７・Ｓ８は、嵌合穴３３ｊ・３４ｊからヨーク部分コア３３Ｈ・３４Ｈの内縁又は外縁に向かって延び、この縁に達していてもよい。

【0242】

図２５Ａで示すように、電機子部Ａｍ２５は間隔をあけて回転方向で並んでいる複数のコア連結部Ｌを有している。複数のコア連結部Ｌは複数の磁極組対Ｐ（界磁部Ｆｓを挟んで対向する磁極組Ｇ１・Ｇ２のペア）のそれぞれに設けられている。回転方向におけるコア連結部Ｌの位置と、回転方向における磁極組対Ｐの位置は相互に対応している。複数の磁極３３ａ・３４ａを含む磁極組Ｇ１・Ｇ２（磁極コア３３Ｊ・３４Ｊのうちヨーク部分コア３３Ｈ・３４Ｈから突出している部分）はヨーク部分コア３３Ｈ・３４Ｈに対して界磁部Ｆｓ側に位置している。コア連結部Ｌはヨーク部分コア３３Ｈ・３４Ｈに磁気的に結合されている。回転電機Ｍ２５の例では、ヨーク部分コア３３Ｈ・３４Ｈに、ヨーク部分コア３３Ｈ・３４Ｈを鋼板の積層方向に貫通する嵌合穴３３ｈ・３４ｈ（図２５Ｂ参照）が形成されている。この嵌合穴３３ｈ・３４ｈにコア連結部Ｌが嵌められ、保持されている。

【0243】

図２５Ｂで示すように、各コア連結部Ｌは軸方向で並ぶ第１部分コアＬ５と第２部分コアＬ６とを有してもよい。第１部分コアＬ５は第１電機子コアＨ１の嵌合穴３３ｈに嵌められ、第２部分コアＬ６は第２電機子コアＨ２の嵌合穴３４ｈに嵌められている。この構造によると、回転電機Ｍ２５の組み立て作業を簡素化できる。第１電機子コアＨ１と第２電機子コアＨ２とを組み合わせたとき、第１部分コアＬ５の先端面と第２部分コアＬ６の先端面とが接する。

【0244】

コア連結部Ｌは、それぞれが軸方向に沿って配置され回転方向（機械動作方向）で積層されている複数の鋼板を含む積層鋼板である。鋼板のこの配置・積層によると、コア連結部Ｌの鋼板に誘導電流が発生することを、抑えることができる。

【0245】

コア連結部Ｌは磁極組Ｇ１・Ｇ２（コイルＣＬ）に対して径方向における外側に位置している。これにより、コア連結部Ｌの回転方向での幅を十分に確保することが容易となる。これとは異なり、コア連結部Ｌは磁極組Ｇ１・Ｇ２（コイルＣＬ）に対して径方向における内側に位置してもよい。

【0246】

各コア連結部Ｌは回転方向（機械動作方向）においても複数の部分に分割されていてもよい。回転電機Ｍ２５において、各コア連結部Ｌは、回転方向で並んでいる部分コアを有している。より詳細には、図２５Ｃで示すように、第１電機子コアＨ１に磁気的に結合されている第１部分コアＬ５は回転方向で並んでいる部分コアＬ５ａ・Ｌ５ｂを有している。こうすることにおって、部分コアＬ５ａを部分コアＬ５ｂに対して傾斜させることが可能となり、部分コアＬ５ａ・Ｌ５ｂの姿勢を磁極３３ａ（磁極コア３３Ｊ）の並びに合わせることができる。なお、２つの部分コアＬ５ａ・Ｌ５ｂは１つの嵌合穴３３ｈに嵌められてよい。この場合、２つの部分コアＬ５ａ・Ｌ５ｂに隙間が形成されてよい。同様に、第２電機子コアＨ２に磁気的に結合されている第２部分コアＬ６は回転方向で並んでいる部分コアＬ６ａ・Ｌ６ｂ（図２５Ｂ参照）を有している。これによって、部分コアＬ６ａ・Ｌ６ｂの姿勢を磁極３４ａ（磁極コア３４Ｊ）の並びに合わせることができる。

【0247】

回転電機Ｍ２５も、これまで説明した回転電機（例えば、回転電機Ｍ１）と同様、２種類の磁気回路を有する。すなわち、第１の磁気回路は、回転方向で離れている２つの磁極組Ｇ１と、回転方向で離れている２つの磁極組Ｇ２と、磁極組Ｇ１と磁極組Ｇ２とに対向する界磁コア２２Ｎ・２２Ｓと、界磁コア２２Ｎ・２２Ｓの間の磁石Ｍｇとを含む。第２の磁気回路は、コア連結部Ｌと、軸方向で向き合っており且つコア連結部Ｌを介して磁気的に結合されている磁極組Ｇ１・Ｇ２と、磁極組Ｇ１と磁極組Ｇ２とに対向する界磁コア２２Ｎ・２２Ｓと、界磁コア２２Ｎ・２２Ｓの間の磁石Ｍｇとを含む。

【0248】

図２５Ｃで示すように、ヨーク部分コア３３Ｈは、コア連結部Ｌの嵌合穴３３ｈから、ヨーク部分コア３３Ｈの鋼板の積層方向に対して交差する方向に延びているスリットＳ３を有している。スリットＳ３は各嵌合穴３３ｈを取り囲む閉曲線と交差する。これによって、各コア連結部Ｌの周囲に誘導電流が形成されることを防止できる。スリットＳ３は径方向の内側に向かって延び、界磁部Ｆｓに対向する位置にある開口に達している。第１電機子コアＨ１においては、界磁部Ｆｓに対向する位置にスリットＳ７（界磁部Ｆｓに向かって開いた開口）が位置しており、スリットＳ３はスリットＳ７に達している。スリットＳ３はスリットＳ７ではなく、磁極コア３３Ｊの嵌合穴３３ｊに達していてもよい。

【0249】

また、図２５Ａで示すように、ヨーク部分コア３４Ｈは、コア連結部Ｌの嵌合穴３４ｈ（図２５Ｂ参照）から、ヨーク部分コア３４Ｈの鋼板の積層方向に対して交差する方向に延びているスリットＳ４を有している。スリットＳ４は各嵌合穴３４ｈを取り囲む閉曲線と交差する。これによって、各コア連結部Ｌの周囲に誘導電流が形成されることを防止できる。スリットＳ４は嵌合穴３４ｈの径方向の内側に向かって延び、界磁部Ｆｓに対向する位置にある開口に達している。磁極コア３４Ｊが嵌められる嵌合穴３４ｊは界磁部Ｆｓに対向する位置に形成されており、界磁部Ｆｓに向かって開口している。スリットＳ４はこの嵌合穴３４ｊ（界磁部Ｆｓに対向する位置にある開口）に達している。スリットＳ４は隣り合う２つの嵌合穴３４ｊの間に形成されるスリットＳ８に達していてもよい。

【0250】

図２５Ｃで示すように、第１電機子コアＨ１のスリットＳ３は、複数の嵌合穴３３ｈと複数の磁極組Ｇ１との間を通過し且つ軸線Ａｘを取り囲む閉曲線と交差する。このスリットＳ３は、第１電機子コアＨ１の全体を１周する閉回路が複数のコア連結部Ｌと複数の磁極組Ｇ１との間に形成されることを防ぐ。そのため、コア連結部Ｌを含む磁気回路に形成される磁束Φ７（図３Ｂ参照）に起因して、第１電機子コアＨ１に回転方向の誘導電流が生じることを防止できる。同様に、第２電機子コアＨ２のスリットＳ４も、複数の嵌合穴３４ｈと複数の磁極組Ｇ２との間を通過し且つ軸線Ａｘを取り囲む閉曲線と交差する。そのため、磁束Φ７（図３Ｂ参照）に起因して、第２電機子コアＨ２に回転方向の誘導電流が生じることを防止できる。

【0251】

なお、コア連結部Ｌが嵌められる嵌合穴は、ヨーク部分コア３３Ｈ・３４Ｈの外周面に開口していてもよい。この場合、各コア連結部Ｌに上述したスリットＳ３・Ｓ４は形成されていなくてもよい。スリットＳ３・Ｓ４に代えて、複数のコア連結部Ｌが嵌められている複数の嵌合穴と複数の磁極組Ｇ１・Ｇ２との間を通過し且つ軸線Ａｘを取り囲む閉曲線と交差するスリットがヨーク部分コア３３Ｈ・３４Ｈのいずれかの位置に形成されるとよい。このスリットは、例えば、図９Ａ或いは図９Ｂで示すスリットＳ５・Ｓ６と同様、いずれか１つの嵌合穴から延びて、磁極コア３３Ｊ・３４Ｊが嵌められている嵌合穴３３ｊ・３４ｊに接続してもよいし、隣り合う２つの嵌合穴３３ｊ・３４ｊの間のスリットＳ７・Ｓ８に接続してもよい。

【0252】

［電機子コアが異なる２方向に配置される例］
電機子コアＨ１・Ｈ２及び界磁部Ｆｓの相対的な位置はこれまで説明した電気機械の例に限られない。例えば、回転電機においては、界磁部の外周面又は内周面に対して径方向に一方の電機子コアが配置され、界磁部Ｆｓに対して軸方向に他方の電機子コアが配置されてよい。リニア電機においては、界磁部Ｆｓの右側面又は左側面（機械動作方向に沿った第１の面）に対して側方に一方の電機子コアが配置され、界磁部Ｆｓの上面又は下面（機械動作方向に沿った第２の面）に対して上方又は下方に他方の電機子コアが配置されてよい。

【0253】

図２６Ａ及び図２６Ｂは、このような電気機械の一例として、回転電機Ｍ２６を示す図である。図２６Ａは斜視図であり、図２６Ｂは分解斜視図である。図２６Ａにおいて、電機子コアＨ１・Ｈ２と界磁部ＦｓとコイルＣＬの一部は省略されている。ここでは、図１Ａで説明した回転電機Ｍ１との相違点を中心にして説明する。これらの図で示す回転電機Ｍ２６について説明のない事項は、図１Ａの例が適用されてよい。

【0254】

図２６Ｂで示すように、電機子部Ａｍ２６は、１つの第１電機子コアＨ１と、２つの第２電機子コアＨ２とを有している。第１電機子コアＨ１は界磁部Ｆｓの外周面に対して径方向における外側に位置している。回転電機Ｍ２６とは異なり、第１電機子コアＨ１は界磁部Ｆｓの内側に配置されてもよい。２つの第２電機子コアＨ２は、軸方向において界磁部Ｆｓを挟んで互いに反対側に配置されている。すなわち、一方の第２電機子コアＨ２は界磁部Ｆｓの上面（軸方向に向いた面）の上方に位置し、他方の第２電機子コアＨ２は界磁部Ｆｓの下面（軸方向に向いた面）の下方に位置している。２つの電機子コアＨ２は同じ構造を有していてよい。こうすることで、回転電機Ｍ２６の製造コストを抑えることができる。界磁コア２２Ｎ・２２Ｓは界磁部Ｆｓの外周面と界磁部Ｆｓの上面及び下面とにおいて露出しているのが望ましい。

【0255】

第１電機子コアＨ１は、例えば軸方向で積層されている複数の鋼板によって構成される。第１電機子コアＨ１は、軟磁性の圧粉材料で形成されてもよい。また、図で示す例では、第２電機子コアＨ２は、軟磁性の圧粉材料で形成されている。第２電機子コアＨ２は積層鋼板であってもよい。

【0256】

回転電機Ｍ２６の使用時においては、例えば界磁部Ｆｓが回転電機Ｍ２６を搭載する装置に固定され、電機子部Ａｍ２６が軸線Ａｘを中心として回転する。これとは反対に、電機子部Ａｍ２６が回転電機Ｍ２６を搭載する装置に固定され、界磁部Ｆｓが軸線Ａｘを中心として回転してもよい。

【0257】

図２６Ｂで示すように、第１電機子コアＨ１は、回転方向で並んでいる複数の磁極組Ｇ１を有している。第１電機子コアＨ１には、例えば、Ｕ相コイルＣＬｕ、Ｖ相コイルＣＬｖ、及びＷ相コイルＣＬｗが設けられ、回転電機Ｍ２６は例えば三相交流で駆動する電気機械である。各第２電機子コアＨ２は、界磁部Ｆｓに向いている側に、回転方向で並んでいる複数の磁極組Ｇ２を有している。回転電機Ｍ２６において、界磁部Ｆｓの極数は、例えば５６（ｐ＝２８）である。

【0258】

隣り合う磁極組対Ｐ間の電気角は、図２を参照して説明したように３６０×（ｎ＋ｍ／ｓ）と表され、例えば１，６８０度であってよい（回転電機Ｍ２６において、ｓ＝３、及びｍ＝２、ｎ＝４）。隣り合う磁極組対Ｐ間の機械角は、（３６０／ｐ）×（ｎ＋ｍ／ｓ）」と表され、「３６０／ｓ／ｃ」に実質的に一致する。この機械角は、回転電機Ｍ２６においては例えば６０度である（回転電機Ｍ２６においてｃ＝２）。

【0259】

図２６Ｂで示すように、電機子部Ａｍ２６は、回転方向において間隔をあけて並んでいる複数のコア連結部Ｌを有している。第１電機子コアＨ１の磁極組Ｇ１はヨーク部３３ｃに対して界磁部Ｆｓ側に形成されている。第２電機子コアＨ２の磁極組Ｇ２はヨーク部３４ｃに対して界磁部Ｆｓ側に形成されている。コア連結部Ｌはヨーク部３３ｃとヨーク部３４ｃとを磁気的に結合している。複数のコア連結部Ｌは複数の磁極組対Ｐ（回転方向において相互に対応する位置にある磁極組Ｇ１・Ｇ２のペア）にそれぞれ設けられている。

【0260】

電機子部Ａｍ２６では、コア連結部Ｌは第２電機子コアＨ２と一体的に形成されている。すなわち、コア連結部Ｌと第２電機子コアＨ２の全体の形状に対応した空間を有する金型を準備し、その金型内の空間に軟磁性の圧粉材料を入れて、第２電機子コアＨ２とコア連結部Ｌとが形成されている。

【0261】

図２６Ｂで示すように、コア連結部Ｌは、２つの第２電機子コアＨ２のそれぞれに形成されている。コア連結部Ｌは、第２電機子コアＨ２のヨーク部３４ｃから径方向に延びている延伸部Ｌ７を有している。延伸部Ｌ７はコイルＣＬの位置を超えて径方向に延びている。コア連結部Ｌは、延伸部Ｌ７の端部から軸方向に延びている嵌合部Ｌ８を有している。第１電機子コアＨ１のヨーク部３３ｃは軸方向にこれを貫通している嵌合穴３３ｈを有している。嵌合穴３３ｈに嵌合部Ｌ８が嵌められて、ヨーク部３３ｃとヨーク部３４ｃがコア連結部Ｌを介して磁気的に結合されている。上側の電機子コアＨ２のコア連結部Ｌの嵌合部Ｌ８と、下側の電機子コアＨ２のコア連結部Ｌの嵌合部Ｌ８は共通の嵌合穴３３ｈに嵌められている。

【0262】

第１電機子コアＨ１には、第１電機子コアＨ１の鋼板の積層方向に対して交差する方向に嵌合穴３３ｈから延びているスリットＳ３が形成されている。具体的には、スリットＳ３は界磁部Ｆｓに向かって延びている。これにより、コア連結部Ｌに形成される磁束に起因して各コア連結部Ｌの周囲に誘導電流が発生することを防止できる。

【0263】

コア連結部Ｌの形状は電機子部Ａｍ２６の例に限られない。例えば、ヨーク部３４ｃが磁極組Ｇ１及びコイルＣＬに対して軸方向に位置する部分を有するように、ヨーク部３４ｃの径方向での幅が大きい場合、コア連結部Ｌは径方向で延びている延伸部Ｌ７を有していなくてもよい。

【0264】

また、第２電機子コアは、軸方向で積層されている複数の鋼板を含む積層鋼板を含んでもよい。この場合、ヨーク部３４ｃは磁極組Ｇ１及びコイルＣＬに対して軸方向に位置する部分を有し、ヨーク部３４ｃのこの部分に軸方向にこれを貫通する穴が形成されてよい。そして、ヨーク部３４ｃのこの穴と第１電機子コアＨ１の嵌合穴３３ｈとにコア連結部Ｌが嵌められてもよい。

【0265】

回転電機Ｍ２６も、これまで説明した回転電機（例えば、回転電機Ｍ１）と同様、２種類の磁気回路を有する。すなわち、第１の磁気回路は、回転方向で離れている２つの磁極組Ｇ１と、回転方向で離れている２つの磁極組Ｇ２と、磁極組Ｇ１と磁極組Ｇ２とに対向する界磁コア２２Ｎ・２２Ｓと、界磁コア２２Ｎ・２２Ｓの間の磁石Ｍｇとを含む。第２の磁気回路は、コア連結部Ｌと、回転方向での角度位置が相互に対応しており且つコア連結部Ｌを介して磁気的に結合されている磁極組Ｇ１・Ｇ２と、磁極組Ｇ１と磁極組Ｇ２とに対向する界磁コア２２Ｎ・２２Ｓと、界磁コア２２Ｎ・２２Ｓの間の磁石Ｍｇとを含む。２種類の磁気回路を通る磁束は、磁極組Ｇ１に設けられているコイルＣＬの内側を通過する。

【0266】

なお、電機子コアＨ１・Ｈ２の配置は、これまで説明した電気機械に限られない。例えば、界磁部Ｆｓに対して第１電機子コアＨ１が位置する方向を第１の方向とし、界磁部Ｆｓに対して第２電機子コアＨ２が位置する方向を第２の方向としたとき、第１の方向と第２の方向との間の角度は９０度や１８０度ではなく、例えば１２０度であってもよい。この場合、界磁部Ｆｓの断面は三角形であってもよい。

【0267】

また、界磁部Ｆｓの断面は円形であってもよい。この場合、電機子コアＨ１・Ｈ２の磁極３３ａ・３４ａの端面は界磁部Ｆｓの外周面に合わせて湾曲していてもよい。

【0268】

［コア連結構造の他の例］
これまで説明した電気機械では、第１電機子コアＨ１と第２電機子コアＨ２とを磁気的に結合するコア連結構造として、機械動作方向において間隔をあけて並んでいる複数のコア連結部Ｌが利用されていた。コア連結構造はこれに限られず、機械動作方向で延びている１つのコア連結部Ｌが利用されてもよい。図２７Ａ及び図２７Ｂはこのような電気機械の例として、アキシャルギャップタイプの回転電機Ｍ２７を示している。図２７Ａは斜視図であり、図２７Ｂは分解斜視図である。ここでは、ここでは、図２５Ａ～図２５Ｃで説明した回転電機Ｍ２５との相違点を中心にして説明する。これらの図で示す回転電機Ｍ２７について説明のない事項は、図２５Ａ～図２５Ｃの例が適用されてよい。

【0269】

図２７Ｂで示すように、第１電機子コアＨ１は回転方向で並んでいる複数の磁極組Ｇ１を有している。磁極組Ｇ１は第２電機子コアＨ２に向かって軸方向で突出する磁極３３ａを有している。第１電機子コアＨ１は、円盤状のヨーク部３３ｃを有している。ヨーク部３３ｃの上面（第２電機子コアＨ２に向いた面）に磁極３３ａが形成されている。ヨーク部３３ｃの径方向での幅は、電機子コアＨ１の全周に亘って均一である。第１電機子コアＨ１は、例えば、軟磁性の圧粉材料で形成される。

【0270】

図２７Ａで示すように、各磁極組Ｇ１に設けられているコイルＣＬは、磁極組Ｇ１を構成する全ての磁極３３ａに巻かれる第１コイルＣＬ１と、一部の磁極３３ａにだけ巻かれる第２コイルＣＬ２とを有してもよい。こうすることによって磁極３３ａの間の隙間を有効利用できる。なお、この２つのコイルＣＬ１・ＣＬ２の巻回方向は同じであり、且つ直列に接続される。

【0271】

図２７Ｂで示すように、第２電機子コアＨ２の界磁部Ｆｓに対向する面には、回転方向で並ぶ複数の凹部３４ｂが形成されている。隣り合う２つの凹部３４ｂの間の部分（凸部）が磁極３４ａである。第２電機子コアＨ２は、円盤状のヨーク部３４ｃを有している。ヨーク部３４ｃの下面（第１電機子コアＨ１に向いた面）に凹部３４ｂ及び磁極３４ａが形成されている。ヨーク部３４ｃの径方向での幅は、電機子コアＨ２の全周に亘って均一である。第２電機子コアＨ２においては、各磁極組Ｇ２は複数の磁極３４ａ（例えば、７つの磁極３４ａ）で構成される。第２電機子コアＨ２は、例えば、軟磁性の圧粉材料で形成される。

【0272】

回転電機Ｍ２７において、界磁部Ｆｓの極数は、例えば７６（ｐ＝３８）である。隣り合う磁極組対Ｐ間の電気角は、図２を参照して説明したように、３６０×（ｎ＋ｍ／ｓ）と表され、回転電機Ｍ２５においては例えば２，２８０度となる（この回転電機Ｍ２５において、ｓ＝３、ｍ＝１、ｎ＝６）。また、隣り合う磁極組対Ｐ間の機械角は、（３６０／ｐ）×（ｎ＋ｍ／ｓ）」と表され、「３６０／ｓ／ｃ」に実質的に一致する。回転電機Ｍ２５において、この機械角は例えば６０度である（回転電機Ｍ２５において、ｃ＝２）。

【0273】

図２７Ａで示すように、第１電機子コアＨ１は、ヨーク部３３ｃの外周縁から第２電機子コアＨ２に向かって延びているコア連結部Ｌ１１を有している。コア連結部Ｌ１１は第１電機子コアＨ１の全周に亘って形成されている環状である。同様に、第２電機子コアＨ２は、ヨーク部３４ｃの外周縁から第１電機子コアＨ１に向かって延びているコア連結部Ｌ１２を有している。コア連結部Ｌ１２は第２電機子コアＨ２の全周に亘って形成されている環状である。

【0274】

第１電機子コアＨ１のコア連結部Ｌ１１の軸方向での端面（図２７Ａにおいてコア連結部Ｌ１１の上面）と、第２電機子コアＨ２のコア連結部Ｌ１２の軸方向での端面（図２７Ａにおいてコア連結部Ｌ１２の下面）は互いに接しているとよい。こうすることで、コア連結部Ｌ１１・Ｌ１２を介して形成される磁路の磁気抵抗を低減できる。

【0275】

なお、電機子部Ａｍ２７において、コア連結構造は図２７Ａ及び図２７Ｂに示す例に限られない。例えば、電機子コアＨ１・Ｈ２の一方にだけ環状のコア連結部が形成されてよい。この場合、コア連結部の軸方向での端面は、他方の電機子コアのヨーク部の外周部に接しているとよい。さらに他の例として、コア連結部Ｌ１１・Ｌ１２は、ヨーク部３３ｃ・３４ｃの外周縁ではなく、ヨーク部３３ｃ・３４ｃの内周縁に形成されてもよい。また、コア連結部Ｌ１１・Ｌ１２は全周にわたって形成されなくてもよい。例えば、一部が切り欠かれて、回転電機Ｍ２７に電力を供給する外部の駆動回路とコイルＣＬとを繋ぐ電線の引き出し口として利用されてもよい。

【0276】

このようにコア連結構造が機械動作方向（回転電機Ｍ２７において回転方向）で延びている１つのコア連結部Ｌ１１・Ｌ１２である回転電機Ｍ２７においても、これまで説明した回転電機（例えば、回転電機Ｍ１）と同様、２種類の磁束がそれぞれ形成される２つ磁気回路が形成される。すなわち、第１の磁気回路は、回転方向で離れている２つの磁極組Ｇ１と、回転方向で離れている２つの磁極組Ｇ２と、磁極組Ｇ１と磁極組Ｇ２とに対向する界磁コア２２Ｎ・２２Ｓと、界磁コア２２Ｎ・２２Ｓの間の磁石Ｍｇとを含む。第２の磁気回路は、コア連結部Ｌ１１・Ｌ１２と、回転方向での角度位置が相互に対応しており且つコア連結部Ｌ１１・Ｌ１２を介して磁気的に結合されている磁極組Ｇ１・Ｇ２と、磁極組Ｇ１と磁極組Ｇ２とに対向する界磁コア２２Ｎ・２２Ｓと、界磁コア２２Ｎ・２２Ｓの間の磁石Ｍｇとを含む。

【0277】

なお、電機子コアＨ１・Ｈ２は上述したように軟磁性の圧粉材料で形成される。このような電機子コアＨ１・Ｈ２は高い電気抵抗率を有するので、電機子コアＨ１・Ｈ２を通過する磁束の向きに依ることなく、誘導電流が抑えられる。したがって、これまで説明した電気機械とは異なり、電機子コアＨ１・Ｈ２に誘導電流の発生を防止するためのスリットは形成されていなくてよい。

【0278】

［変形例の適用及び組み合わせ］
なお、図２７Ａ及び図２７Ｂを参照して説明したコア連結部Ｌ１１・Ｌ１２はアキシャルギャップタイプの回転電機だけでなく、例えば、図２４Ａで示したリニア電機や、図２６Ａで示した回転電機、ラジアルギャップタイプの回転電機において適用されてもよい。コア連結部Ｌ１１・Ｌ１２がリニア電機Ｍ２４に適用される場合、コア連結部Ｌ１１・Ｌ１２の前後方向の長さは、電機子コアＨ１・Ｈ２が有する複数の磁極組Ｇ１・Ｇ２の全体の長さに対応していてよい。

【0279】

これまで説明したいずれの電気機械においても、図２７Ａの例と同様、各磁極組Ｇ１に複数のコイルＣＬが設けられてもよい。すなわち、いずれの電気機械においても、電機子部は各磁極組Ｇ１を構成する複数の磁極３３ａの全体を取り囲む第１コイルと、第１コイルの内側に配置され、一部の磁極３３ａだけを取り囲む第２コイルとを、各磁極組Ｇ１について有してよい。この場合、第１コイルの機械動作方向での中心と、第２コイルの機械動作方向での中心は一致しているとよい。

【0280】

図１Ａ乃至図３Ｂで説明した電機子部では、コイルＣＬの相数は奇数（例えば３相）であり、各相のコイルの巻回方向は同じであった。このコイル配置は、ラジアルギャップタイプの回転電機、アキシャルギャップタイプの回転電機、リニア電機、及び図２６Ａを参照しながら説明した回転電機のいずれに適用されてよい。

【0281】

図１４Ａ及び図１４Ｂで示したコイル配置も、ラジアルギャップタイプの回転電機、アキシャルギャップタイプの回転電機、リニア電機、及び図２６Ａを参照しながら説明した回転電機のいずれに適用されてよい。すなわち、図１４Ａ及び図１４Ｂ以外の電気機械においても、コイルＣＬの相数は奇数（例えば３相）であり、各相について巻回方向が反対である２つのコイル（例えば、Ｕ+相コイルＣＬｕ+、Ｕ-相コイルＣＬｕ-）が設けられてもよい。

【0282】

また、図１５Ａ及び図１５Ｂで示したコイル配置も、ラジアルギャップタイプの回転電機、アキシャルギャップタイプの回転電機、リニア電機、及び図２６Ａを参照しながら説明した回転電機のいずれに適用されてよい。すなわち、図１５Ａ及び図１５Ｂ以外の電気機械においても、コイルＣＬの相数は偶数（例えば２相）であり、各相について巻回方向が反対である２つのコイル（例えば、Ａ+相コイルＣＬａ+、Ａ-相コイルＣＬａ-）が設けられてもよい。

【0283】

また、これまで説明したいずれの電気機械においても、磁極３３ａ・３４ａは、図１３Ａ及び図２２で示したように、磁極の本体から機械動作方向に交差し且つ界磁部Ｆｓの表面に沿った方向に延びている突出部３３ｎを有してよい。突出部３３ｎが形成された磁極を有する電機子コアが積層鋼板である場合、積層方向の端部に位置する鋼板の先端が折り曲げられて形成されてよい。電機子コアが軟磁性の圧粉材料である場合、突出部３３ｎは磁極の本体と一体的に形成されてよい。さらに他の例として、電機子コアは積層鋼板である部分と、積層方向の端部に配置され軟磁性の圧粉材料で形成される部分とを有してよい。この場合、突出部３３ｎは、軟磁性の圧粉材料で形成される部分と一体的に形成されてよい。

【0284】

また、コア連結部Ｌが積層鋼板であり且つ閉じた内面を有する嵌合穴３３ｈ・３４ｈに嵌められる電気機械においては、コア連結部Ｌの鋼板は機械動作方向に積層されてよい。こうすることによって、コア連結部Ｌを通過する磁束Φ７に起因して鋼板に誘導電流が発生することを抑えることができる。

【0285】

また、積層鋼板で形成されている電機子コアを有する電機子部は、非磁性であり且つ絶縁性を有する材料によって固められてよい。例えば、電機子部は樹脂でモールドされてよい。この場合、磁極３３ａ・３４ａの先端面は樹脂から露出しているとよい。

【0286】

また、これまで説明した例では、第１電機子コアＨ１だけにコイルＣＬが設けられていた。しかしながら、コイルＣＬは第１電機子コアＨ１と第２電機子コアＨ２の双方にコイルＣＬが設けられてもよい。

【0287】

また、図１３Ａ及び図１３Ｂを参照しながら、互いに組み合わされている複数の部分コア３３Ａ・３３Ｄによって電機子コアが構成される電機子部を説明した。この構造は、ラジアルギャップタイプの回転電機だけでなく、リニア電機など他の電気機械に適用されてもよい。また、電機子コアは、図１３Ａ及び図１３Ｂで例示するように、径方向において組み合わされる部分コア３３Ａ・３３Ｄを有してもよいし、機械動作方向において組み合わされる部分コアを有してもよい。

【0288】

リニア電機は、左右方向（複数の電機子コアの対向方向）で離れている２つの界磁部を有してもよい。この場合、電機子部は３つの電機子コアを有してもよい。そして、１つの電機子コアは２つの界磁部の間に配置され、２つの電機子コアは２つの界磁部の左右にそれぞれ配置されてよい。２つの界磁部の間に配置される電機子コアは、その右側と左側との磁極組を有してよい。この場合、２つの界磁部の間に配置される電機子コアは、前後方向（機械動作方向）での磁束の流れを許容するヨーク部を有してもよいし、左右方向（電機子コアが対向する方向）にだけ磁束の流れを許容してもよい。

【0289】

［実施形態のまとめ］
図１Ａ及び図１８Ａで例示したように、回転電機Ｍ１・Ｍ２１は、電機子部Ａｍ１・Ａｍ２１と、電機子部Ａｍ１・Ａｍ２１に対して相対移動可能である界磁部Ｆｓとを有している。界磁部Ｆｓは、電機子部Ａｍ１・Ａｍ２１と界磁部Ｆｓとの相対移動の方向である回転方向（機械動作方向）で並んでいる複数の界磁コア２２Ｎ・２２Ｓと、隣り合う２つの界磁コア２２Ｎ・２２Ｓの間にそれぞれが配置されている複数の磁石Ｍｇとを含む。電機子部Ａｍ１・Ａｍ２１は、回転方向に対して交差する方向（電機子部Ａｍ１では軸方向、電機子部Ａｍ２１では径方向）で離れている第１電機子コアＨ１と第２電機子コアＨ２と、第１電機子コアＨ１と第２電機子コアＨ２とを磁気的に結合しているコア連結構造と、複数のコイルＣＬとを含む。第１電機子コアＨ１は、回転方向で並んでおり且つ磁気的に結合している磁極組Ｇ１ｕと磁極組Ｇ１ｖとを有している。第２電機子コアＨ２は、回転方向で並んでおり且つ磁気的に結合している磁極組Ｇ２ｕと磁極組Ｇ２ｖとを有している。回転方向における磁極組Ｇ１ｕの位置は、回転方向における磁極組Ｇ２ｕの位置に対応している。回転方向における磁極組Ｇ１ｖの位置は、回転方向における磁極組Ｇ２ｖの位置に対応している。複数のコイルＣＬは、磁極組Ｇ１ｕに設けられているＵ相コイルＣＬｕを含んでいる。図３Ｂ及び図１８Ｃで示すように、Ｕ相コイルＣＬｕを通過する第１磁束Φ１とＵ相コイルＣＬｕを通過する第２磁束Φ７とが複数の磁石Ｍｇのうちの１つ又は複数によって形成される。第１磁束Φ１が流れる第１磁気回路は、磁極組Ｇ１ｕ、磁極組Ｇ１ｖ、磁極組Ｇ２ｕ、磁極組Ｇ２ｖ、界磁コア２２Ｎ・２２Ｓ、及び磁石Ｍｇを含む。第２磁束Φ７が流れる第２磁気回路は、磁極組Ｇ１ｕ、コア連結構造、磁極組Ｇ２ｕ、界磁コア２２Ｎ・２２Ｓ、及び磁石Ｍｇを含む。この回転電機Ｍ１・Ｍ２１によると、磁気回路が磁気的に飽和することを抑えることができる。その結果、コイルＣＬに供給する電流を増すことが可能となり、大きな動力を回転電機Ｍ１・Ｍ２１から得ることができる。また、各電機子コアＨ１・Ｈ２を回転方向で磁気的に分割する必要がなくなるため、電機子コアＨ１・Ｈ２の強度を増すことができる。本開示で提案した他の電気機械も、上述した第１磁気回路と第２磁気回路とを有しており、同様の効果を奏する。

【0290】

（１）図１Ａで例示した回転電機Ｍ１では、界磁部Ｆｓは、回転方向に沿っている内周面を有している。第１電機子コアＨ１と第２電機子コアＨ２は、界磁部Ｆｓの内周面に対して径方向における内側に位置している。コア連結構造は回転方向で並んでいる複数のコア連結部Ｌを含む。複数のコア連結部Ｌは、磁極組Ｇ１ｕと、磁極組Ｇ２ｕと、磁極組Ｇ１ｕに設けられているＵ相コイルとに対して径方向における内側に位置しているコア連結部Ｌを含んでいる。図１０～図１７で例示した回転電機或いはリニア電機も、界磁部Ｆｓに対して同じ方向に位置している電機子コアＨ１・Ｈ２を有している。

【0291】

（２）図１８Ａで例示した回転電機Ｍ２１では、界磁部Ｆｓは、回転方向に沿っている面として内周面と外周面とを有している。第１電機子コアＨ１は、界磁部Ｆｓの外周面に対して径方向における外側に位置し、第２電機子コアＨ２は、界磁部Ｆｓの内周面に対して径方向における内側に位置している。図２１Ａ～図２７Ｂで例示した回転電機或いはリニア電機も、回転電機Ｍ２１と同様に、界磁部Ｆｓに対して異なる方向に位置している電機子コアＨ１・Ｈ２を有している。この構造によると、電機子コアＨ１・Ｈ２の配置の自由度を増すことができる。

【0292】

（３）図１Ａで例示した回転電機Ｍ１では、複数のコア連結部Ｌがそれぞれ嵌められる複数の嵌合穴３３ｈ・３４ｈのそれぞれについて、鋼板Ｓｐ１の積層方向に対して交差する方向に嵌合穴３３ｈ・３４ｈから延びているスリットＳ３・Ｓ４が形成されている。また、図７で例示した電機子部Ａｍ２において、電機子コアＨ１・Ｈ２の嵌合穴３３ｇ・３４ｇは、鋼板Ｓｐ１の積層方向に対して交差する方向（径方向の内側）に開口している。これによると、各コア連結部Ｌの周囲に誘導電流が生じることを抑えることができる。

【0293】

（４）図１Ａで例示した回転電機Ｍ１において、各嵌合穴３３ｈ・３４ｈから延びているスリットＳ３・Ｓ４は、回転方向（機械動作方向）で並んでいる複数の嵌合穴３３ｈ・３４ｈと回転方向（機械動作方向）で並んでいる複数の磁極組Ｇ１・Ｇ２との間を通過し且つ軸線Ａｘを取り囲む閉曲線と、交差する。また、図７で例示した電機子部Ａｍ２において、スリットＳ５・Ｓ６は、複数の嵌合穴３３ｇ・３４ｇと回転方向（機械動作方向）で並んでいる磁極組Ｇ１・Ｇ２との間を通過し且つ軸線Ａｘを取り囲む閉曲線と、交差する。このスリットＳ３・Ｓ４・Ｓ５・Ｓ６によると、電機子コアＨ１・Ｈ２に、回転方向の誘導電流Ｃ２（図８参照）が発生することを抑えることができる。

【0294】

（５）図１８Ａの例において、電機子コアＨ１・Ｈ２は、複数の嵌合穴３３ｈ・３４ｈのそれぞれについて、鋼板の積層方向に対して交差する方向に嵌合穴３３ｈ・３４ｈから延びているスリットＳ３・Ｓ４を有している。図１９の例において、電機子コアＨ１・Ｈ２に形成されている嵌合穴３３ｇ・３４ｇは、鋼板の積層方向に対して交差する方向に開口している。これによると、各コア連結部Ｌの周囲に誘導電流が生じることを抑えることができる。

【0295】

（６）図１８Ａの例において、各嵌合穴３３ｈ・３４ｈから延びているスリットＳ３・Ｓ４は、回転方向（機械動作方向）で並んでいる複数の嵌合穴３３ｈ・３４ｈと回転方向（機械動作方向）で並んでいる複数の磁極組Ｇ１・Ｇ２との間を通過し且つ軸線Ａｘを取り囲む閉曲線と、交差する。図１９の例において、スリットＳ５・Ｓ６は、複数の嵌合穴３３ｇ・３４ｇと回転方向（機械動作方向）で並んでいる磁極組Ｇ１・Ｇ２との間を通過し且つ軸線Ａｘを取り囲む閉曲線と、交差する。このスリットＳ３・Ｓ４・Ｓ５・Ｓ６によると、電機子コアＨ１・Ｈ２に回転方向の誘導電流が発生することを抑えることができる。

【0296】

（７）図２４Ａ及び図２７Ａで例示したように、コア連結部Ｌは、第１電機子コアＨ１と第２電機子コアＨ２のうちの一方又は両方と一体的に形成されている。これによると、電機子部の組み立てを簡単化できる。

【0297】

（８）図１８Ａで例示したように、第１電機子コアＨ１はヨーク部３３ｃを有し、磁極組Ｇ１ｕ・Ｇ１ｖはヨーク部３３ｃの界磁部Ｆｓ側に形成されている。第２電機子コアＨ２はヨーク部３４ｃを有し、磁極組Ｇ２ｖ・Ｇ２ｖはヨーク部３４ｃの界磁部Ｆｓ側に形成されている。複数のコア連結部Ｌは、ヨーク部３３ｃ・３４ｃを磁気的に結合し且つ回転方向での磁極組Ｇ１ｕの位置と磁極組Ｇ２ｕの位置とに対応した位置に配置されているコア連結部Ｌを含んでいる。

【0298】

（９）磁極組Ｇ１・Ｇ２は、機械動作方向で並んでいる複数の磁極３３ａ・３４ａを有している。これによると、電気機械が出力する動力を増すことができる。

【0299】

（１０）磁極３３ａ・３４ａは、界磁部Ｆｓに向かって突出する形状を有している。

【0300】

（１１）図１３Ａ及び図２２で例示したように、磁極３３ａは、磁極３３ａの本体から機械動作方向に対して交差する方向で伸びている突出部３３ｎを有している。これによると、界磁部Ｆｓと磁極３３ａとの間の隙間に起因する磁気抵抗を下げることができる。

【0301】

（１２）図１Ａで例示したように、回転電機Ｍ１の相数は３以上の奇数であり、電機子部は、同じ巻回方向を有する２以上のコイルＣＬを各相について有してよい。この構造においては、磁極組対Ｐｕと磁極組対Ｐｖは電気角で実質的に「３６０×（ｎ＋ｍ／ｓ）」度だけ離れている。ここでｓ、ｍ、ｎ、はそれぞれ以下の数を表す。
ｓ：相数
ｍ：１以上、ｓ－１以下の整数（ただしｓの約数（１を除く）および約数（１を除く）の倍数を除く）
ｎ：１以上の整数

【0302】

（１３）（１２）の回転電機Ｍ１において、（界磁部の極数）／２をｐ、各相についてのコイルの数をｃとしたときに、「（３６０／ｐ）×（ｎ＋ｍ／ｓ）」は「３６０／ｓ／ｃ」に実質的に等しい。

【0303】

（１４）図１４Ａで例示したように、回転電機の相数は３以上の奇数であり、電機子部Ａｍ７は、異なる巻回方向を有する２つのコイルで構成されるコイル対（例えば、ＣＬｕ+・ＣＬｕ-）を、各相について有してよい。例えば、第１磁極組対Ｐｕ+のコイルの巻回方向と第２磁極組対Ｐｖ+のコイルの巻回方向は同じであり、第１磁極組対Ｐｕ+のコイルと第３磁極組対Ｐｕ-のコイルはコイル対を構成する。この構造においては、（ｉ）第１磁極組対Ｐｕ+と第２磁極組対Ｐｖ+は電気角で実質的に「３６０×（ｎ＋ｍ／ｓ）」度だけ離れている。また、（ｉｉ）第１磁極組対Ｐｕ+と第３磁極組対Ｐｕ-は電気角で実質的に「３６０×（ｑ＋１／２）」度だけ離れている。ここでｓ、ｍ、ｎ、ｑはそれぞれ以下の数を表す。
ｓ：相数
ｍ：１以上、ｓ－１以下の整数（ただしｓの約数（１を除く）および約数（１を除く）の倍数を除く）
ｎ：１以上の整数
ｑ：１以上の整数

【0304】

（１５）（１４）の回転電機において、（界磁部の極数）／２をｐ、各相についてのコイル対の数をｃとしたときに、「（３６０／ｐ）×（ｎ＋ｍ／ｓ）」は「３６０／ｓ／ｃ」に実質的に等しい。

【0305】

（１６）図１５Ａで例示したように、回転電機の相数は２以上の偶数であり、電機子部Ａｍ８は、異なる巻回方向を有する２つのコイルで構成されるコイル対（例えば、ＣＬａ+・ＣＬａ-）を、各相について有してよい。図１５Ｂで示すように、第１磁極組対Ｐａ+のコイルの巻回方向と第２磁極組対Ｐｖ+のコイルの巻回方向は同じであり、第１磁極組対Ｐａ+のコイルと第３磁極組対Ｐａ-のコイルはコイル対を構成している。この構造においては、（ｉ）第１磁極組対と第２磁極組対は電気角で実質的に「３６０×（ｎ＋ｍ／ｓ／２）」度だけ離れており、（ｉｉ）第１磁極組対と第３磁極組対は電気角で相対的に実質的に「３６０×（ｑ＋１／２）」度だけ離れている。ここでｓ、ｍ、ｎ、ｑはそれぞれ以下の数を表す。
ｓ：相数
ｎ：１以上の整数
ｍ：１以上、ｓ－１以下の整数（ただしｓの約数（１を除く）および約数（１を除く）
の倍数を除く）
ｑ：１以上の整数

【0306】

（１７）（１６）の回転電機において、（界磁部の極数）／２をｐ、各相についてのコイル対の数をｃとしたときに、「（３６０／ｐ）×（ｎ＋ｍ／ｓ／２）」は「１８０／ｓ／ｃ」に実質的に等しい。

【0307】

（１８）図１６及び図２０で例示したように、各界磁コア２２Ｎ・２２Ｓは、隣り合う２つの磁石Ｍｇの間に配置され且つ機械動作方向で離れている２つの部分界磁コア２２ｆを含んでもよい。これによると、界磁コア２２Ｎ・２２Ｓと磁石Ｍｇの寸法誤差の累積が抑えられて、界磁コア２２Ｎ・２２Ｓと磁石Ｍｇの位置精度が向上できる。

【符号の説明】

【0308】

２２Ｎ・２２Ｓ：界磁コア、２２ｆ：部分界磁コア、２３：固定部、３３Ａ：磁極組部分コア、３３Ａ１：第１部分コア、３３Ａ２：第２部分コア、３３Ｄ：ヨーク部分コア、３３Ｅ：端部鋼板、３３Ｆ：本体鋼板、３３Ｇ・３３Ｈ：ヨーク部分コア、３３Ｊ：磁極コア、３３ａ：磁極、３３ｂ：共通基部、３３ｃ：ヨーク部、３３ｄ：凹部、３３ｅ：スリット面、３３ｆ・３３ｇ・３３ｈ：嵌合穴、３３ｉ：連結面、３３ｊ：嵌合穴、３３ｍ：隙間、３３ｎ：突出部、３３ｕ：側面、３４Ｅ：端部鋼板、３４Ｆ：本体鋼板、３４Ｇ・３４Ｈ：ヨーク部分コア、３４Ｊ：磁極コア、３４ａ：磁極、３４ｂ：凹部、３４ｃ：ヨーク部、３４ｇ・３３ｈ：嵌合穴、３４ｊ：嵌合穴、３４ｎ：突出部、５５ａ：係合部、５５ｂ：被係合部、Ａｍ１～Ａｍ８・Ａｍ１０・Ａｍ２１～Ａｍ２７：電機子部、ＣＬ：コイル、Ｆｓ：界磁部、Ｇ１・Ｇ２：磁極組、Ｈ１：第１電機子コア、Ｈ２：第２電機子コア、Ｌ・Ｌ１１・Ｌ１２：コア連結部、Ｌ１・Ｌ２：嵌合部、Ｌ３：延伸部、Ｌ５：第１部分コア、Ｌ５ａ・Ｌ５ｂ：部分コア、Ｌ６：第２部分コア、Ｌ６ａ・Ｌ６ｂ：部分コア、Ｌ７：延伸部、Ｌ８：嵌合部、Ｌｅ：コア連結部の端部、Ｌｉ：連結機構、Ｍ１～Ｍ５。Ｍ８：回転電機、Ｍ１０：リニア電機、Ｍ２１：回転電機、Ｍ２２～Ｍ２４：リニア電機、Ｍ２５～Ｍ２７：回転電機、Ｍｇ：磁石、Ｐ：磁極組対、Ｓｐ１・Ｓｐ２：電磁鋼板、Φ１・Φ２・Φ７：磁束。

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図1D】

【図1E】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図10】

【図11】

【図12A】

【図12B】

【図13A】

【図13B】

【図14A】

【図14B】

【図15A】

【図15B】

【図16】

【図17】

【図18A】

【図18B】

【図18C】

【図19】

【図20】

【図21A】

【図21B】

【図22】

【図23】

【図24A】

【図24B】

【図25A】

【図25B】

【図25C】

【図26A】

【図26B】

【図27A】

【図27B】