JP2002291184A - 回転電機の固定子および固定子鉄心並びにその製造方法 - Google Patents

回転電機の固定子および固定子鉄心並びにその製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 この発明は、ティース先端面の不揃いの発生
を抑えることができる回転電機の固定子、固定子鉄心お
よびその製造方法をを得る。 【解決手段】 固定子鉄心２１は、４つの円弧状の分割
積層鉄心２２を突き合わせ、突き合わせ部３１の外周面
及び内周面を溶接して円筒状に作製されている。各分割
積層鉄心２２は、磁性薄板を積層してなる直方体の積層
体を円弧状に曲げて作製されている。そして、第２外周
側磁性薄板連結溶接部２６が積層体の外周面を３分割す
る位置に施され、第１内周側および外周側磁性薄板連結
溶接部２７、２５が積層体の端部近傍に内周面および外
周面に施されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、車両用交流発電
機等の回転電機に適用される固定子および固定子鉄心並
びにその製造方法に関し、特に固定子鉄心構造に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】車両用交流発電機等の回転電機において
は、小型化・高出力化が要望されている。そして、固定
子の磁気回路内に納められる電気導体の占積率を高め、
さらに固定子巻線のコイルエンド（固定子鉄心の端面に
構成される固定子巻線の渡り部）の整列化および高密度
化を図り、小型化・高出力化を実現しようとする種々の
提案がなされている。また、固定子鉄心には、鉄損を抑
えるために、通常、０．３〜１．０ｍｍ程度の磁性薄板
を積層して作製されている。
【０００３】図１６は従来の車両用交流発電機の固定子
を示す斜視図、図１７は従来の車両用交流発電機の固定
子に適用される固定子巻線を製造する方法を説明する
図、図１８は従来の車両用交流発電機の固定子に適用さ
れる固定子鉄心を構成する積層体を示す斜視図、図１９
は従来の車両用交流発電機の固定子に適用される固定子
鉄心を示す斜視図、図２０は従来の車両用交流発電機の
固定子における固定子巻線を固定子鉄心に実装する方法
を説明する工程断面図である。
【０００４】ここで、従来の固定子の製造方法について
図１７乃至図２０を参照しつつ説明する。まず、図１７
に示されるように、絶縁被覆された１本の導体線１を所
定回巻回して環状巻線ユニット２を作製し、この巻線ユ
ニット２を隣り合うスロット収納部３ａの端部を連結部
３ｂにより内周側および外周側で交互に連結する星形に
成形して星形巻線ユニット３を作製する。ついで、図示
していないが、磁性材料からなる帯状体をプレス成形し
て所定長さの磁性薄板を作製する。この磁性薄板には、
ティースが長手方向に所定ピッチに複数形成されてい
る。そして、両端のティースは２分割された形状に形成
されている。
【０００５】このように作製された磁性薄板４がティー
スを重ねるように所定枚積層され、積層された磁性薄板
４の外周面の所定位置が溶接されて一体化され、図１８
に示されるように積層体５を作製する。この磁性薄板連
結溶接部６は、積層体５の長さ方向を例えば４分割する
位置（３箇所）に積層体５の幅全域に渡って形成されて
いる。そして、スロット５ａが隣り合うティース５ｂに
より画成されている。ついで、積層体５が、スロット５
ａの開口を内周側に向けて環状に折り曲げられ、積層鉄
心７を得る。この環状の積層鉄心７の両端が突き合わさ
れ、この突き合わせ部７ａの外周面が溶接されて、図１
９に示されるように、円筒状の固定子鉄心８が得られ
る。この鉄心連結溶接部１０は、固定子鉄心８の外周面
に軸方向の全域に渡って形成されている。この固定子鉄
心８では、１つの鉄心連結溶接部１０と３つの磁性薄板
連結溶接部６とが外周面に等角ピッチに形成されてい
る。そして、隣り合うティース８ｂで画成されたスロッ
ト８ａが、スロット溝方向を軸方向とし、かつ、スロッ
ト開口を内周側に向けて、周方向に等角ピッチに配列し
て形成されている。
【０００６】ついで、スロット収納部３ａを周方向に３
スロット分ずらして、２つの星形巻線ユニット３を重ね
合わせる。このようにして重ね合わされた２つの星形巻
線ユニット３を図２０の（ａ）に示されるように巻線ユ
ニット挿入機にセットする。ここで、固定子鉄心８は鉄
心受１１およびコイル受１２に支持され、軸方向に延び
るブレード１３が３スロット毎のスロット８ａの開口部
を開口するように固定子鉄心８の内周面に宛われてい
る。そして、重ねられた２つの星形巻線ユニット３は、
各スロット収納部３ａが軸方向に関して３スロット毎の
スロット８ａに重なり合い、内周側の連結部３ｂがスト
ッパ１４の傾斜面１４ａ上に位置するように、固定子鉄
心８の下端側に配置されている。ここで、鉄心受１１、
コイル受１２、ブレード１３およびストッパ１４などか
ら巻線ユニット挿入機が構成されている。
【０００７】つぎに、駆動手段（図示せず）によりスト
ッパ１４を図２０の（ｂ）中上方向に移動させると、内
周側の連結部３ｂがストッパ１４の傾斜面１４ａ上を滑
って外周側にシフトされ、ついにはブレード１３の外周
面に当接する。ストッパ１４がさらに上方に移動する
と、図２０の（ｂ）、（ｃ）に示されるように、内周側
の連結部３ｂがブレード１３の外周面に沿って上方に移
動し、スロット収納部３ａが徐々に傾斜しつつ上方に移
動する。これにより、スロット収納部３ａがブレード１
３に案内されてスロット８ａの開口部から徐々にスロッ
ト８ａ内に納められる。この時、外周側の連結部３ｂ
は、コイル受１２に案内されて内周側に、かつ、上方に
シフトされる。そして、ストッパ１４がブレード１３の
先端側まで移動すると、図２０の（ｄ）に示されるよう
に、内周側の連結部３ｂがブレード１３の円弧状の外周
面に沿って固定子鉄心８の上端側に送られ、スロット収
納部３ａが完全にスロット８ａ内に送り込まれる。この
第１の星形巻線ユニット装着工程により、２つの星形巻
線ユニット３が、３スロット毎のスロット８ａに巻装さ
れる。
【０００８】続いて、ストッパ１４を下降させ、ブレー
ド１３を周方向に１スロット分回転させる。これによ
り、ブレード１３が星形巻線ユニット３の装着されてい
ない３スロット毎のスロット８ａの開口部を開口するよ
うに固定子鉄心８の内周面に宛われている。そして、上
述の如く重ねられた２つの星形巻線ユニット３が、各ス
ロット収納部３ａが軸方向に関して３スロット毎のスロ
ット８ａに重なり合い、内周側の連結部３ｂがストッパ
１４の傾斜面１４ａ上に位置するように、固定子鉄心８
の下端側に配置される。そして、ストッパ１４を上昇さ
せて、上述の第１の星形巻線ユニット装着工程と同様
に、スロット収納部３ａがスロット８ａ内に送り込まれ
る。この第２の星形巻線ユニット装着工程により、次の
２つの星形巻線ユニット３が、３スロット毎のスロット
８ａに巻装される。同様に、第３の星形巻線ユニット装
着工程を行い、残りの２つの星形巻線ユニット３が、３
スロット毎のスロット８ａに巻装される。
【０００９】このようにして、６つの星形巻線ユニット
３が装着された後、コイルエンドの整形処理が行われ、
図１６に示されるように、固定子巻線９を固定子鉄心８
に巻装してなる固定子１５が作製される。そして、３ス
ロット毎のスロット８ａに巻装された２つの星形巻線ユ
ニット３からなる振り分け波巻き巻線が１相分の巻線を
構成している。即ち、固定子巻線９は、各相の巻線を振
り分け波巻き巻線とする３相巻線に構成されている。
【００１０】このように、従来の固定子１５は、円筒状
の固定子鉄心８に固定子巻線９（星形巻線ユニット３）
を巻装して作製しているので、固定子巻線９の巻装作業
が煩雑となり、固定子１５の生産性が悪化してしまうと
いう不具合があった。そこで、固定子の生産性を向上さ
せるために、図２１に示されるように、導体線１を波状
に巻回して平板状の巻線ユニット１６を作製し、この巻
線ユニット１６を直方体の積層体５に装着した後、巻線
ユニット１６とともに積層体５を環状に曲げて固定子を
作製する方法が、例えば特開平９−１０３０５２号公報
に提案されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】従来の車両用交流発電
機に適用される固定子１５においては、以上述べたよう
に、所定枚の磁性薄板４を積層した直方体の積層体５を
作製し、この積層体５を環状に曲げて積層鉄心７を作製
し、この積層鉄心７の周方向の両端を突き合わせて溶接
して固定子鉄心８を作製している。そして、積層体５を
環状に曲げ加工した際の応力が、各磁性薄板４の長さ方
向の両端側を周方向にずらすように作用する。しかしな
がら、従来の固定子１５においては、磁性薄板連結溶接
部６が、積層体５の外周面（反ティース側の面）に、積
層体５の長さ方向を例えば４分割する位置（３箇所）に
積層体５の幅全域に渡って形成されているので、積層体
５の長さ方向の両端側における磁性薄板４の連結がなさ
れておらず、積層鉄心７の周方向の両端側のティース先
端面が、図２２および図２３に示されるように、不揃い
となってしまうという不具合があった。そして、ティー
ス先端面の不揃いは、固定子鉄心１５の軸方向の外側に
発生しやすい。
【００１２】そこで、このように作製された固定子鉄心
８に固定子巻線９を巻装するときに、導体線１の絶縁被
膜がティース先端面の不揃いにより損傷してしまい、導
体線１同士が短絡したり、導体線１と固定子鉄心８とが
短絡し、絶縁性が悪化してしまうという課題があった。
また、固定子鉄心８の内周面に溶接が施されていないの
で、固定子巻線９を巻装する際、特にティース先端面の
不揃い発生部位において、ティース先端側のめくれ上が
りが発生しやすい。このティース先端側のめくり上がり
は、固定子巻線９の巻装時に導体線１の絶縁被膜を損傷
させると共に、巻装後に導体線１の絶縁被膜を損傷させ
ることになり、導体線１同士が短絡したり、導体線１と
固定子鉄心８とが短絡し、絶縁性が悪化してしまうとい
う課題があった。
【００１３】また、改善策としての固定子においては、
平板状の巻線ユニット１６を積層体５に装着した後、積
層体５を環状に曲げているので、固定子巻線９を巻装す
る際に発生していたティース先端側のめくれ上がりを防
止することができるものの、積層体５の曲げ加工の際に
ティース先端面の不揃いが発生することにより、巻線ユ
ニット１６の導体線１が損傷してしまい、導体線１同士
が短絡したり、導体線１と固定子鉄心８とが短絡し、絶
縁性が悪化してしまうという課題があった。
【００１４】このような絶縁性が悪化する傾向は、回転
電機の小型化、高出力化による電気導体の占積率を向上
させるほど、またコイルエンドの高密度化を高めるほ
ど、顕著となる。
【００１５】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたもので、積層体の外周面の積層体の長さ
方向を複数に分割する位置に施される磁性薄板連結溶接
部に加えて、積層体の周方向の両端側の外周面および内
周面に磁性薄板連結溶接部を施すことによって、積層体
の曲げ加工時の積層体両端側のティース先端面の不揃い
の発生を抑えた回転電機の固定子鉄心およびその製造方
法を得ることを目的とする。また、ティース先端面の不
揃いに起因する絶縁性の悪化を抑えることができる回転
電機の固定子を得ることを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】この発明は、長さ方向と
直交するように延設されたティースが長さ方向に所定の
間隙を持って複数形成された帯状磁性薄板を複数枚積層
してなる直方体の積層体を曲げ成形した少なくとも１つ
の積層鉄心を突き合わせて円筒状に形成され、隣り合う
上記ティースにより画成されるスロットがスロット溝方
向を軸方向とし、かつ、スロット開口を内周側に向けて
周方向に複数形成されている回転電機の固定子鉄心にお
いて、上記積層鉄心の突き合わせ部を接合一体化する内
周側および外周側鉄心連結溶接部が、上記積層鉄心の突
き合わせ部の内周側および外周側に軸方向に延びるよう
に形成され、積層された上記磁性薄板を接合一体化する
第１内周側および第１外周側磁性薄板連結溶接部が、上
記積層鉄心の周方向両端部の内周面および外周面に、上
記内周側および外周側鉄心連結溶接部に近接して上記軸
方向に延びるように形成され、さらに、積層された上記
磁性薄板を接合一体化する第２外周側磁性薄板連結溶接
部が、上記積層鉄心の外周面に軸方向に延びるように形
成されているものである。
【００１７】また、上記第１内周側および外周側磁性薄
板連結溶接部および上記第２外周側磁性薄板連結溶接部
の溶接深さが、軸方向に関して異なっているものであ
る。
【００１８】また、上記第１内周側磁性薄板連結溶接部
が、上記ティースの先端の内周面に形成されているもの
である。
【００１９】また、上記積層鉄心の突き合わせ部が上記
ティースの周方向中央部に位置し、上記第１内周側磁性
薄板連結溶接部が上記内周側鉄心連結溶接部を挟んで該
突き合わせ部を構成する上記ティースに形成されている
ものである。
【００２０】また、積層された上記磁性薄板を接合一体
化する第２内周側磁性薄板連結溶接部が、上記第１内周
側磁性薄板連結溶接部が形成された上記ティースを除く
全ての上記ティースの先端の内周面に軸方向に延びるよ
うに形成されているものである。
【００２１】また、上記第２内周側磁性薄板連結溶接部
の溶接深さが、軸方向に関して異なっているものであ
る。
【００２２】また、上記第１および第２外周側磁性薄板
連結溶接部が、上記ティースの径方向外側に位置してい
るものである。
【００２３】この発明は、隣り合うティースにより画成
されたスロットがスロット溝方向を軸方向とし、かつ、
スロット開口を内周側に向けて周方向に複数形成された
円筒状の固定子鉄心と、上記固定子鉄心に巻装された固
定子巻線とを備えた回転電機の固定子において、上記固
定子鉄心は、長さ方向と直交するように延設されたティ
ースが長さ方向に所定の間隙を持って複数形成された帯
状磁性薄板を複数枚積層してなる直方体の積層体を環状
に曲げ成形した１つの積層鉄心の周方向両側面を突き合
わせて円筒状に形成されており、上記積層鉄心の突き合
わせ部を接合一体化する内周側および外周側鉄心連結溶
接部が、上記積層鉄心の突き合わせ部の内周側および外
周側に軸方向に延びるように形成され、積層された上記
磁性薄板を接合一体化する第１内周側および第１外周側
磁性薄板連結溶接部が、上記積層鉄心の周方向両端部の
内周面および外周面に、上記内周側および外周側鉄心連
結溶接部に近接して上記軸方向に延びるように形成さ
れ、さらに、積層された上記磁性薄板を接合一体化する
第２外周側磁性薄板連結溶接部が、上記積層鉄心の外周
面に軸方向に延びるように形成されているものである。
【００２４】また、上記第１内周側および外周側磁性薄
板連結溶接部および上記第２外周側磁性薄板連結溶接部
の溶接深さが、軸方向に関して異なっているものであ
る。
【００２５】また、上記第１内周側磁性薄板連結溶接部
が、上記ティースの先端の内周面に形成されているもの
である。
【００２６】また、上記積層鉄心の突き合わせ部が上記
ティースの周方向中央部に位置し、上記第１内周側磁性
薄板連結溶接部が上記内周側鉄心連結溶接部を挟んで該
突き合わせ部を構成する上記ティースに形成されている
ものである。
【００２７】また、積層された上記磁性薄板を接合一体
化する第２内周側磁性薄板連結溶接部が、上記第１内周
側磁性薄板連結溶接部が形成された上記ティースを除く
全ての上記ティースの先端の内周面に軸方向に延びるよ
うに形成されているものである。
【００２８】また、上記第２内周側磁性薄板連結溶接部
の溶接深さが、軸方向に関して異なっているものであ
る。
【００２９】また、上記第１および第２外周側磁性薄板
連結溶接部が、上記ティースの径方向外側に位置してい
るものである。
【００３０】また、上記直方体の積層体は、上記固定子
巻線を上記スロットに装着した状態で環状に曲げ成形さ
れているものである。
【００３１】また、上記固定子巻線は、導体線を所定ス
ロット毎に上記スロット内のスロット深さ方向に内層と
外層とを交互に採るように巻装されているものである。
【００３２】また、この発明に係る回転電機の固定子鉄
心の製造方法は、磁性材料からなる帯状体からティース
が所定間隙を持って複数形成された所定長さの磁性薄板
を作製する工程と、上記ティースを互いに重ねるように
所定枚数の上記磁性薄板を積層して直方体の積層体を作
製する工程と、上記積層体の反ティース側の外周面の所
定位置を、該積層体の外周面の幅方向全域に渡るように
溶接して第２外周側磁性薄板連結溶接部を形成する工程
と、上記積層体の外周面の長さ方向の両端部近傍を、該
積層体の外周面の幅方向全域に渡るように溶接して第１
外周側磁性薄板連結溶接部を形成する工程と、上記積層
体の内周面の長さ方向の両端部近傍を、該積層体の内周
面の幅方向全域に渡るように溶接して第１内周側磁性薄
板連結溶接部を形成する工程と、上記第１および第２外
周側磁性薄板連結溶接部および上記第１内周側磁性薄板
連結溶接部が形成された上記積層体を曲げて積層鉄心を
作製する工程と、少なくとも１つの上記積層鉄心を突き
合わせ、該突き合わせ部の外周面および内周面を該積層
鉄心の軸方向全域に渡るように溶接して上記積層鉄心を
円筒状に一体化する工程とを備えたものである。
【００３３】また、上記第１内周側磁性薄板連結溶接部
が、上記ティースの先端の内周面に形成されているもの
である。
【００３４】また、上記積層鉄心の突き合わせ部が上記
ティースの周方向中央部に位置し、上記第１内周側磁性
薄板連結溶接部が上記内周側鉄心連結溶接部を挟んで該
突き合わせ部を構成する上記ティースに形成されている
ものである。
【００３５】また、上記第１内周側磁性薄板連結溶接部
が形成された上記ティースを除く全ての上記ティースの
先端の内周面を軸方向全域に渡るように溶接して第２内
周側磁性薄板連結溶接部を形成する工程が、上記積層体
を曲げて積層鉄心を作製する工程に先だって行われるも
のである。
【００３６】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
について説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１に係る車
両用交流発電機の固定子を示す斜視図、図２はこの発明
の実施の形態１に係る車両用交流発電機の固定子鉄心を
示す斜視図、図３はこの発明の実施の形態１に係る車両
用交流発電機の固定子鉄心の製造方法を説明する示す斜
視図である。なお、各図において、図１６乃至図２１に
示した従来例と同一または相当部分には同一符号を付
し、その説明を省略する。
【００３７】図１において、固定子２０は、隣り合うテ
ィース２１ｂにより画成されたスロット２１ａがスロッ
ト溝方向を軸方向とし、かつ、スロット開口を内周側に
向けて周方向に所定ピッチに配列されてなる円筒状の固
定子鉄心２１と、この固定子鉄心２１に巻装されている
固定子巻線９とから構成されている。固定子鉄心２１
は、図２に示されるように、４つの円弧状の分割積層鉄
心２２の周方向の両端を突き合わせ、その突き合わせ部
を溶接して円筒状に作製されている。
【００３８】ここで、固定子鉄心２１の作製手順につい
て図３を参照しつつ説明する。まず、磁性材料からなる
帯状体をプレス成形して所定長さの磁性薄板２４を作製
する。この磁性薄板２４には、ティースが長手方向に所
定ピッチに複数形成されている。そして、両端のティー
スは２分割された形状に形成されている。
【００３９】ついで、磁性薄板２４がティースを重ねる
ように所定枚積層され、積層された磁性薄板２４の外周
面および内周面の所定位置が例えばレーザ溶接されて一
体化され、積層体２３を作製する。この積層体２３にお
いては、第２外周側磁性薄板連結溶接部２５が、積層体
２３の長さ方向を３分割する位置（２箇所）に積層体２
３の幅全域に渡って積層体２３の外周面に形成されてい
る。また、第１外周側磁性薄板連結溶接部２６が、積層
体２３の両端のスロット２３ａと相対する積層体２３の
外周面に積層体２３の幅全域に渡って形成されている。
さらに、第１内周側磁性薄板連結溶接部２７が、積層体
２３の両端のスロット２３ａの底面に積層体２３の幅全
域に渡って形成されている。そして、スロット２３ａが
隣り合うティース２３ｂにより画成されている。
【００４０】ついで、積層体２３が、スロット２３ａの
開口を内周側に向けて円弧状（扇状）に折り曲げられ、
分割積層鉄心２２を得る。このように作製された４つの
分割積層鉄心２２が、周方向の両端を互いに突き合わさ
れ、この突き合わせ部３１の外周面および内周面が例え
ばレーザ溶接されて、図２に示されるように、円筒状の
固定子鉄心２１が得られる。ここで、外周側鉄心連結溶
接部２８が、突き合わせ部３１の外周面に軸方向の全域
に渡って形成されている。また、内周側鉄心連結溶接部
２９が、突き合わせ部３１の内周面に軸方向の全域に渡
って形成されている。なお、内周側鉄心連結溶接部２９
は、２つの分割積層鉄心２２の２分割されたティースを
連結するようにティース２１ｂの先端面に形成されてい
る。
【００４１】この固定子鉄心２１の外周面には、４つの
外周側鉄心連結溶接部２８と８つの第２外周側磁性薄板
連結溶接部２５とが等角ピッチに形成されている。ま
た、２つの第１外周側磁性薄板連結溶接部２６が、各外
周側鉄心連結溶接部２８の周方向の両側に外周側鉄心連
結溶接部２８に隣接してそれぞれ形成されている。ま
た、固定子鉄心２１の内周面には、４つの内周側鉄心連
結溶接部２９が等角ピッチに形成されている。さらに、
２つの第１内周側磁性薄板連結溶接部２７が各内周側鉄
心連結溶接部２９の両側のスロット２１ａの底面にそれ
ぞれ形成されている。ここで、各第２外周側磁性薄板連
結溶接部２５は、ティース２１ｂの外周側に形成されて
いる。そして、隣り合うティース２１ｂで画成されたス
ロット２１ａが、スロット溝方向を軸方向とし、かつ、
スロット開口を内周側に向けて、周方向に等角ピッチに
配列して形成されている。
【００４２】このように構成された固定子鉄心２２で
は、第２外周側磁性薄板連結溶接部２５が積層体２３の
外周面（反スロット形成面）に、長さ方向を３分割する
位置に形成され、第１外周側磁性薄板連結溶接部２６が
積層体２３の外周面に、長さ方向の両端側の最外側のス
ロット２３ａと相対する位置に形成され、さらに第１内
周側磁性薄板連結溶接部２７が積層体２３の長さ方向の
両端側の最外側のスロット２３ａの底面に形成されてい
るので、積層された磁性薄板２４が互いに強固に連結さ
れている。そこで、積層体２３を円弧状に曲げ加工した
際の応力が、各磁性薄板２４の長さ方向の両端側を周方
向にずらすように作用しても、第１外周側磁性薄板連結
溶接部２６および第１内周側磁性薄板連結溶接部２７に
より、分割積層鉄心２２の周方向の両端側のティース先
端面が不揃いとなるようなことが防止される。
【００４３】従って、この分割積層鉄心２２の端面を突
き合わせて円筒状に形成された固定子鉄心２１に星形巻
線ユニット３を巻装しても、ティース先端面の不揃いに
起因する導体線１の絶縁被膜の損傷発生を抑えることが
でき、優れた絶縁性の固定子２０が得られる。また、テ
ィース先端面の不揃いの発生が抑えられるので、星形巻
線ユニット３の装着時におけるティース先端面の不揃い
に起因するティース先端側のめくり上がりの発生も抑制
することができる。
【００４４】また、積層体２３を曲げ加工する際に積層
体２３は、スロット２３ａの径方向外側のコアバック部
が変形して円弧状に曲げられる。ここでは、第２外周側
磁性薄板連結溶接部２５がティース２３ｂと相対する積
層体２３の外周面に形成されているので、第２外周側磁
性薄板連結溶接部２５の溶接硬化による曲げ加工性の悪
化がない。また、第２外周側磁性薄板連結溶接部２５が
ティース２３ｂと相対する積層体２３の外周面に形成さ
れているので、第２外周側磁性薄板連結溶接部２５は磁
束の主な通り道であるコアバック部になく、第２外周側
磁性薄板連結溶接部２５を設けることによる磁気抵抗の
悪化が抑えられる。さらに、４つの分割積層鉄心２２か
ら固定子鉄心２１を作製しているので、積層体２３の曲
げ加工が簡易となり、分割積層鉄心２２の生産性が向上
される。
【００４５】実施の形態２．この実施の形態２では、図
４に示されるように、第１内周側磁性薄板連結溶接部２
７Ａが各分割積層鉄心２２Ａの長さ方向の両端側の外側
から２番目のティース２２ｂの先端面の中央に軸方向に
延びるように形成され、さらに第２内周側磁性薄板連結
溶接部３０が残りのティース２２ｂの先端面の中央に軸
方向に延びるように形成している。そして、第２外周側
磁性薄板連結溶接部２５、第１外周側磁性薄板連結溶接
部２６、第１内周側磁性薄板連結溶接部２７Ａおよび第
２内周側磁性薄板連結溶接部３０は所定枚の磁性薄板２
４を積層してなる積層体の内周面および外周面の所定位
置に溶接形成されている。なお、他の構成は上記実施の
形態１と同様に構成されている。
【００４６】この実施の形態２では、第２外周側磁性薄
板連結溶接部２５、第１外周側磁性薄板連結溶接部２
６、第１内周側磁性薄板連結溶接部２７Ａおよび第２内
周側磁性薄板連結溶接部３０が所定枚の磁性薄板２４を
積層してなる積層体の内周面および外周面の所定位置に
溶接されているので、積層された磁性薄板２４が互いに
強固に連結されている。そこで、この実施の形態２にお
いても、上記実施の形態１と同様に、分割積層鉄心２２
Ａの周方向の両端側のティース先端面が不揃いとなるよ
うなことが防止される。さらに、分割積層鉄心２２Ａで
構成された固定子鉄心２１Ａに星形巻線ユニット３を巻
装してなる固定子においても、導体線１の絶縁被膜が損
傷されにくく、優れた絶縁性が得られる。
【００４７】また、この実施の形態２によれば、第１お
よび第２内周側磁性薄板連結溶接部２７Ａ、３０が突き
合わせ部３１を構成するティース２１ｂを除く全てのテ
ィース２１ｂの先端面に形成されているので、積層体の
中で剛性が最も小さいティース２２ｂを構成する磁性薄
板２４の部位が確実に連結され、積層体を曲げ加工する
際に、ティース先端部の不揃い発生が確実に抑えられ
る。
【００４８】また、内周側鉄心連結溶接部２９、第１お
よび第２内周側磁性薄板連結溶接部２７Ａ、３０が全て
のティース２１ｂの先端面に形成されているので、固定
子鉄心２１Ａの中で剛性が最も小さいティース２１ｂを
構成する磁性薄板２４の部位が確実に連結され、星形巻
線ユニット３を固定子鉄心２１Ａに装着する際に、ティ
ース先端側のめくり上がりの発生も確実に抑制すること
ができる。
【００４９】さらに、第１および第２内周側磁性薄板連
結溶接部２７Ａ、３０が全てのティース２１ｂの先端面
に形成されているので、第１および第２内周側磁性薄板
連結溶接部２７Ａ、３０は磁束の主な通り道であるコア
バック部になく、第１および第２内周側磁性薄板連結溶
接部２７Ａ、３０を設けることによる磁気抵抗の悪化が
抑えられる。
【００５０】実施の形態３．この実施の形態３では、図
５に示されるように、第１内周側磁性薄板連結溶接部２
７Ｂが各分割積層鉄心２２Ａの突き合わせ部３１を構成
するティース２１ｂに内周側鉄心連結溶接部２９を挟ん
で両側に軸方向に延びるように形成されている。そし
て、第２外周側磁性薄板連結溶接部２５、第１外周側磁
性薄板連結溶接部２６および第１内周側磁性薄板連結溶
接部２７Ｂは所定枚の磁性薄板２４を積層してなる積層
体の内周面および外周面の所定位置に溶接形成されてい
る。なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成さ
れている。
【００５１】この実施の形態３では、第２外周側磁性薄
板連結溶接部２５、第１外周側磁性薄板連結溶接部２６
および第１内周側磁性薄板連結溶接部２７Ｂが所定枚の
磁性薄板２４を積層してなる積層体の内周面および外周
面の所定位置に溶接形成されているので、積層された磁
性薄板２４が互いに強固に連結されている。そこで、こ
の実施の形態３においても、上記実施の形態１と同様
に、分割積層鉄心２２Ｂの周方向の両端側のティース先
端面が不揃いとなるようなことが防止される。さらに、
分割積層鉄心２２Ｂで構成された固定子鉄心２１Ｂに星
形巻線ユニット３を巻装してなる固定子においても、導
体線１の絶縁被膜が損傷されにくく、優れた絶縁性が得
られる。
【００５２】また、この実施の形態３によれば、第１内
周側磁性薄板連結溶接部２７Ｂが突き合わせ部３１を構
成するティース２１ｂの先端面に形成されているので、
積層体を曲げ加工する際に、ティース先端部の不揃いが
発生しやすい積層体の周方向両端部のティース２２ｂを
構成する磁性薄板２４の部位が確実に連結され、ティー
ス先端部の不揃い発生が確実に抑えられる。また、第１
内周側磁性薄板連結溶接部２７Ｂがティース２１ｂの先
端面に形成されているので、第１内周側磁性薄板連結溶
接部２７Ｂは磁束の主な通り道であるコアバック部にな
く、第１内周側磁性薄板連結溶接部２７Ｂを設けること
による磁気抵抗の悪化が抑えられる。また、第１内周側
磁性薄板連結溶接部２７Ｂおよび内周側鉄心連結溶接部
２９が分割積層鉄心２２Ｂの突き合わせ部３１を構成す
るティース２１ｂの先端面にのみ形成されているので、
溶接部が全てのティース２１ｂの先端面に形成されてい
る上記実施の形態２に比べて、溶接箇所が大幅に削減さ
れ、ティース２１ｂの先端面の溶接による面荒れによる
出力低下や電磁騒音の悪化を抑えることができる。
【００５３】実施の形態４．上記実施の形態１では、円
弧状に曲げ加工された４つの分割積層鉄心２２を突き合
わせて円筒状の固定子鉄心２１を作製するものとしてい
るが、この実施の形態４では、環状に曲げ加工された１
つの積層鉄心３２を突き合わせて円筒状の固定子鉄心２
１Ｃを作製するものとしている。
【００５４】この実施の形態４では、磁性材料からなる
帯状体をプレス成形して所定長さの磁性薄板２４Ａを作
製する。この磁性薄板２４Ａには、ティースが長手方向
に所定ピッチに複数形成されている。そして、両端のテ
ィースは２分割された形状に形成されている。ついで、
磁性薄板２４Ａがティースを重ねるように所定枚積層さ
れ、積層された磁性薄板２４Ａの外周面および内周面の
所定位置が溶接されて一体化され、積層体２３Ａを作製
する。この積層体２３Ａにおいては、図７に示されるよ
うに、第２外周側磁性薄板連結溶接部２５が、積層体２
３Ａの長さ方向を４分割する位置（３箇所）に積層体２
３Ａの幅全域に渡って積層体２３Ａの外周面に形成され
ている。また、第１外周側磁性薄板連結溶接部２６が、
積層体２３Ａの両端側の外側から２番目のティース２３
ｂと相対する積層体２３Ａの外周面に積層体２３Ａの幅
全域に渡って形成されている。さらに、第１内周側磁性
薄板連結溶接部２７が、積層体２３Ａの両端のスロット
２３ａの底面に積層体２３Ａの幅全域に渡って形成され
ている。
【００５５】ついで、積層体２３Ａが、スロット２３ａ
の開口を内周側に向けて環状に折り曲げられ、積層鉄心
３２を得る。この積層鉄心３２が、周方向の両端を互い
に突き合わされ、この突き合わせ部３１の外周面および
内周面が溶接されて、図６に示されるように、円筒状の
固定子鉄心２１Ｃが得られる。ここで、外周側鉄心連結
溶接部２８が、突き合わせ部３１の外周面に軸方向の全
域に渡って形成されている。また、内周側鉄心連結溶接
部２９が、突き合わせ部３１の内周面に軸方向の全域に
渡って形成されている。なお、内周側鉄心連結溶接部２
９は、積層鉄心３２の２分割されたティースを連結する
ようにティース２１ｂの先端面に形成されている。
【００５６】この固定子鉄心２１Ｃの外周面には、１つ
の外周側鉄心連結溶接部２８と３つの第２外周側磁性薄
板連結溶接部２５とが等角ピッチに形成されている。ま
た、２つの第１外周側磁性薄板連結溶接部２６が、外周
側鉄心連結溶接部２８の周方向の両側に外周側鉄心連結
溶接部２８に隣接してそれぞれ形成されている。また、
固定子鉄心２１Ｃの内周面には、１つの内周側鉄心連結
溶接部２９が積層鉄心３２の突き合わせ部３１を構成す
るティース２１ｂの先端面に形成されている。さらに、
２つの第１内周側磁性薄板連結溶接部２７が内周側鉄心
連結溶接部２９の両側のスロット２１ａの底面にそれぞ
れ形成されている。ここで、第１および第２外周側磁性
薄板連結溶接部２５、２６は、ティース２１ｂの径方向
外側に形成されている。そして、隣り合うティース２１
ｂ（３２ｂ）で画成されたスロット２１ａ（３２ａ）
が、スロット溝方向を軸方向とし、かつ、スロット開口
を内周側に向けて、周方向に等角ピッチに配列して形成
されている。
【００５７】この実施の形態４では、第２外周側磁性薄
板連結溶接部２５、第１外周側磁性薄板連結溶接部２６
および第１内周側磁性薄板連結溶接部２７が所定枚の磁
性薄板２４Ａを積層してなる積層体２３Ａの内周面およ
び外周面の所定位置に溶接形成されているので、積層さ
れた磁性薄板２４Ａが互いに強固に連結されている。そ
こで、この実施の形態４においても、上記実施の形態１
と同様に、積層鉄心３２の周方向の両端側のティース先
端面が不揃いとなるようなことが防止される。さらに、
積層鉄心３２で構成された固定子鉄心２１Ｃに星形巻線
ユニット３を巻装してなる固定子においても、導体線１
の絶縁被膜が損傷されにくく、優れた絶縁性が得られ
る。
【００５８】この実施の形態４によれば、環状に曲げ加
工された１つの積層鉄心３２を突き合わせて円筒状の固
定子鉄心２１Ｃを作製しているので、４つの分割積層鉄
心２２を突き合わせて円筒状の固定子鉄心２１を作製す
る上記実施の形態１に比べて、固定子鉄心２１の生産性
が向上される。また、１つの積層鉄心３２で固定子鉄心
２１Ｃを構成しているので、真円度が他の部位と比べて
低下する突き合わせ部３１が１箇所となり、良好な真円
度の固定子鉄心２１Ｃが得られる。さらに、突き合わせ
部３１が１箇所であるので、しごきによるサイジング工
程を施すことによって、良好な真円度の固定子鉄心２１
Ｃが得られる。
【００５９】また、第１外周側磁性薄板連結溶接部２６
がティース２１ｂの径方向の外側に形成されているの
で、第１外周側磁性薄板連結溶接部２６がスロット２１
ａの径方向の外側に形成されている上記実施の形態１に
比べて、第１外周側磁性薄板連結溶接部２６を形成する
ことによる出力低下を抑えることができる。さらに、第
１外周側磁性薄板連結溶接部２６が積層体２３Ａの両端
から２つ目のティース２３ｂの外周側に形成されている
ので、第１外周側磁性薄板連結溶接部２６の溶接硬化に
よる曲げ加工性の悪化がない。そこで、積層体２３Ａの
端部の曲げ加工が容易となるので、積層体２３Ａを環状
に曲げ加工する前に、積層体２３Ａの端部を固定子鉄心
２１Ｃの曲率形状に変形させることにより、良好な真円
度の固定子鉄心２１Ｃが得られる。
【００６０】実施の形態５．上記実施の形態４では、環
状に曲げ加工された積層鉄心３２を突き合わせて溶接し
た円筒状の固定子鉄心２１Ｃに星形巻線ユニット３を巻
装するものとしているが、この実施の形態５では、平板
状の巻線ユニットを積層体２３Ａに装着し、積層体２３
Ａを巻線ユニットとともに環状に曲げ加工し、曲げ加工
された積層鉄心３２を突き合わせて溶接し、固定子２０
Ａを作製するものとしている。
【００６１】この実施の形態５では、積層鉄心２３Ａの
第１および第２外周側磁性薄板連結溶接部２５、２６お
よび第１内周側磁性薄板連結溶接部２７の溶接深さが、
積層体２３Ａの幅方向（固定子鉄心２１Ｃの軸方向）の
端部ほど深くなっている。また、固定子巻線９Ａを構成
する巻線ユニット１６が、導体線１を波状に所定回巻回
して平板状に成形されている。そして、図９に示される
ように、平板状の巻線ユニット１６をスロット２３ａの
開口側から積層体２３Ａに装着する。ついで、巻線ユニ
ット１６が装着された積層体２３Ａを環状に曲げる。こ
れにより、巻線ユニット１６が装着された積層鉄心３２
が得られる。そこで、積層鉄心３２の両端を突き合わ
せ、突き合わせ部３１の外周面および内周面を溶接し
て、図８に示されるように、固定子巻線９Ａが円筒状の
固定子鉄心２１Ｃに巻装された固定子２０Ａが得られ
る。
【００６２】この実施の形態５では、上記実施の形態４
の効果に加えて、平板状の巻線ユニット１６が装着され
た積層体２３Ａを環状に曲げているので、固定子巻線９
Ａの巻装性が容易となり、固定子２０Ａの生産性および
占積率が向上される。また、積層鉄心２３Ａの第１およ
び第２外周側磁性薄板連結溶接部２５、２６および第１
内周側磁性薄板連結溶接部２７の溶接深さが、積層体２
３Ａの幅方向（固定子鉄心２１Ｃの軸方向）の端部ほど
深くなっているので、積層体２３Ａの幅方向の端部側に
おける磁性薄板２４Ａの連結が強固となっている。そこ
で、巻線ユニット１６の曲げによって発生する応力が積
層鉄心２３Ａに作用して、積層鉄心２３Ａの幅方向の端
部側の磁性薄板２４Ａが剥がれることや、固定子鉄心２
３Ｃが変形することが防止される。なお、この実施の形
態５において、第２外周側磁性薄板連結溶接部３０がテ
ィース先端面に施されている場合には、第２外周側磁性
薄板連結溶接部３０の溶接深さを、積層体２３Ａの幅方
向の端部ほど深くするようにしてもよい。この場合、積
層体２３Ａの幅方向の端部側における磁性薄板２４Ａの
連結がさらに強固となり、積層鉄心２３Ａの幅方向の端
部側の磁性薄板２４Ａの剥がれや、固定子鉄心２３Ｃの
変形が確実に防止される。
【００６３】実施の形態６．上記実施の形態５では、平
板状の巻線ユニットを積層体２３Ａに装着し、積層体２
３Ａを巻線ユニットとともに環状に曲げ加工し、曲げ加
工された積層鉄心３２を突き合わせて溶接し、固定子２
０Ａを作製するものとしているが、この実施の形態６で
は、巻線アッセンブリを積層体２３Ｂに装着し、積層体
２３Ｂを巻線アッセンブリとともに環状に曲げ加工し、
曲げ加工された積層鉄心３２Ａを突き合わせて溶接し、
固定子２０Ｂを作製するものとしている。
【００６４】ここで、巻線アッセンブリ３５の作製方法
について図１０を参照しつつ説明する。まず、１２本の
連続導体線４０が平面上に１スロットピッチに並べられ
る。ついで、図１０に示されるように、１２本の連続導
体線４０を一緒に所定ピッチ（２点鎖線の位置）で折り
返し、図１１に示されるように、１２本の連続導体線４
０が中心線Ｌに対して角度α度傾斜するように螺旋状に
巻回された帯状の巻線ユニット４１を形成する。この連
続導体線４０は、絶縁被覆された矩形断面を有する銅線
からなる。そして、巻線ユニット４１の幅方向に関して
距離Ｄ離れた位置において、一対のピン群４２を巻線ユ
ニット４１の表面側から各連続導体線４０間に挿入す
る。同様に、巻線ユニット４１の幅方向に関して距離Ｄ
離れた位置において、一対のピン群４２を巻線ユニット
４１の裏面側から各連続導体線４０間に挿入する。さら
に、巻線ユニット４１の幅方向端部において、位置規制
ピン群４３を各連続導体線４０間に挿入する。このよう
にして、ピン群４２、４３が図１１に示されるように、
セットされる。ここで、距離Ｄは積層鉄心２３Ａのスロ
ット２３ａの溝方向長さ（固定子鉄心２１Ｃの軸方向長
さ）に略一致している。
【００６５】そこで、巻線ユニット４１の表面側から各
連続導体線４０間に挿入された一対のピン群４２が、図
１１中実線矢印で示されるように、巻線ユニット４１の
長さ方向で互いに逆方向に移動される。同様に、巻線ユ
ニット４１の裏面側から各連続導体線４０間に挿入され
た一対のピン群４２が、図１１中点線矢印で示されるよ
うに、巻線ユニット４１の長さ方向で互いに逆方向に移
動される。この時、位置規制ピン群４３が各連続導体線
４０間に挿入されているので、連続導体線４０がバラバ
ラとなることが阻止される。そこで、一対のピン４２間
に位置する各連続導体線４０の部位が巻線ユニット４１
の長さ方向に対して直交するように変形され、スロット
２３ａ内に収納される直線部４０ａとなる。そして、ま
た、一対のピン４２の外方に位置する各連続導体線４０
の部位が６スロット離れた直線部４０ａ間を連結するタ
ーン部４０ｂとなる。
【００６６】これにより、図１２に示される巻線アッセ
ンブリ３５が作製される。この巻線アッセンブリ３５
は、図１２の紙面と直交する方向（巻線アッセンブリ３
５の幅方向に相当）に重なった一対の直線部４０ａが１
スロットピッチで配列され、一対の直線部４０ａの幅方
向一側の直線部４０ａが６スロット離れた一対の直線部
４０ａの幅方向他側の直線部４０ａにターン部４０ｂに
より連結されて、構成されている。即ち、巻線アッセン
ブリ３５は、直線部４０ａがターン部４０ｂにより連結
されて６スロットピッチで配列され、かつ、隣り合う直
線部４０ａがターン部６０ｂにより幅方向（直線部４０
ａの配列方向）の両側に連続導体線４０の幅分交互にず
らされたパターンに形成された２本の連続導体線４０
を、互いに６スロットピッチずらして直線部４０ａを重
ねて配列してなる連続導体４０の対が、１スロットピッ
チづつずらされて６対配列されて構成されている。な
お、図１２中ターン部４０ｂから延出する部位は、引き
出し線に相当する。
【００６７】ついで、固定子２０Ｂの作製方法について
図１３および図１４を参照しつつ説明する。ここで、上
記実施の形態５では、極数１２で３６個のスロット２３
ａ（毎極毎相当たりのスロット数が１）が形成されてい
る積層体２３Ａを用いるものとしているが、この実施の
形態６では、極数１６で毎極毎相あたりのスロット数が
２の場合であるので、９６個のスロット２３ａが形成さ
れている積層体２３Ｂを用いている。まず、図１３に示
されるように、インシュレータ３６が積層体２３Ｂの各
スロット２３ａに装着され、さらに２つの巻線アセンブ
リ３５が重ねられてスロット２３ａの開口側から積層体
２３Ｂに装着される。これにより、巻線アッセンブリ３
５は、４本の直線部４０ａが矩形断面の長手方向をスロ
ット深さ方向に一致させて、かつ、スロット深さ方向に
１列に並んでスロット２３ａ内に収納されて、積層体２
３Ｂに装着されている。
【００６８】その後、２つの巻線アセンブリ３５が装着
された積層体２３Ｂを環状に曲げ、環状に曲げられた積
層鉄心３２Ａの両端を突き合わせ、突き合わせ部３１を
レーザ溶接して、２つの巻線アッセンブリ３５が装着さ
れた円筒状の固定子鉄心２１Ｄを得る。さらに、各連続
導体線４０を所定の結線して、図１５に示される固定子
２０Ｂが得られる。そして、２つの巻線アッセンブリ３
５により固定子巻線９Ｂを構成している。
【００６９】この実施の形態６では、第２外周側磁性薄
板連結溶接部２５、第１外周側磁性薄板連結溶接部２６
および第１内周側磁性薄板連結溶接部２７が所定枚の磁
性薄板２４Ａを積層してなる積層体２３Ｂの内周面およ
び外周面の所定位置に溶接形成されているので、積層さ
れた磁性薄板２４Ａが互いに強固に連結されている。そ
こで、この実施の形態６においても、上記実施の形態５
と同様に、積層鉄心３２Ａの周方向の両端側のティース
先端面が不揃いとなるようなことが防止される。さら
に、積層鉄心３２Ａで構成された固定子鉄心２１Ｄに巻
線アッセンブリ３５を巻装してなる固定子２０Ｂにおい
ても、連続導体線４０の絶縁被膜が損傷されにくく、優
れた絶縁性が得られる。
【００７０】上記実施の形態５では、積層体２３Ａに装
着される平板状の巻線ユニット１６が細い導体線１を波
状に巻回して作製されているので、巻線ユニット１６の
コイルエンドおよびスロット収納部の導体線１が不整列
状態となっている。そこで、占積率の向上には限界があ
るとともに、コイルエンドの整形作業が必要となり、導
体線１間の短絡を生じやすい。この実施の形態６では、
６スロット毎にスロット２１ａ内でスロット深さ方向に
内層と外層とを交互に採るような波状に形成された１２
本の連続導体線４０を一体に構成する巻線アッセンブリ
３５を用いているので、直線部４０ａがスロット２１ａ
内に１列に整列されて収納され、占積率をさらに向上さ
れることができる。また、ターン部４０ｂが固定子鉄心
２１Ｄの端面上で２列となって周方向に整列されて配列
しているので、コイルエンド群のコンパクト化が図られ
ると共に、コイルエンド同士の短絡が防止される。ま
た、巻線アッセンブリ３５における直線部４０ａおよび
ターン部４０ｂの整列性が高く、形状が均一に形成され
ているので、積層体２３Ｂの曲げ加工の際に、連続導体
線４０と固定子鉄心２１Ｄとの短絡の発生が防止され
る。
【００７１】なお、上記各実施の形態では、車両用交流
発電機に適用される固定子および固定子鉄心について説
明しているが、本発明は車両用交流発電機の固定子およ
び固定子鉄心に限定されるものではなく、回転電機、例
えば電動機の固定子および固定子鉄心に適用しても、同
様の効果が得られる。また、上記各実施の形態では、第
２外周側磁性薄板連結溶接部２５が積層体２３、２３Ａ
の外周面の長さ方向を等分割する位置に設けられるもの
として説明しているが、第２外周側磁性薄板連結溶接部
２５は環状に成形された固定子鉄心の外周面を周方向に
等分割する位置に設けられていてもよい。さらに、第２
外周側磁性薄板連結溶接部２５は、必ずしも等角ピッチ
に設けられる必要はなく、積層体２３、２３Ａを曲げ加
工する際にティース先端面の不揃いが発生しないよう
に、積層された磁性薄板を互いに強固に連結する位置に
設ければよい。また、上記各実施の形態では、各連結溶
接部が環状の固定子鉄心の外周面および内周面に周方向
に等角ピッチに設けられているものとしているが、固定
子鉄心の振動抑制を目的とし、各連結溶接部を不等角ピ
ッチに設けて固定子鉄心の共振モードを意図的に変化さ
せてもよい。また、第１外周側磁性薄板連結溶接部２６
および第１内周側磁性薄板連結溶接部２７は、積層体の
周方向端部側に位置する第２外周側磁性薄板連結溶接部
２５と積層体の周方向端部との間に設ければよい。そし
て、積層体の周方向端部側を構成する磁性薄板の部位の
結合を確保するためには、第１外周側磁性薄板連結溶接
部２６および第１内周側磁性薄板連結溶接部２７は、積
層体の周方向端部近傍、即ち積層体の周方向端部から２
スロットピッチ以内に設けることが望ましい。
【００７２】
【発明の効果】この発明は、以上のように構成されてい
るので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００７３】この発明によれば、長さ方向と直交するよ
うに延設されたティースが長さ方向に所定の間隙を持っ
て複数形成された帯状磁性薄板を複数枚積層してなる直
方体の積層体を曲げ成形した少なくとも１つの積層鉄心
を突き合わせて円筒状に形成され、隣り合う上記ティー
スにより画成されるスロットがスロット溝方向を軸方向
とし、かつ、スロット開口を内周側に向けて周方向に複
数形成されている回転電機の固定子鉄心において、上記
積層鉄心の突き合わせ部を接合一体化する内周側および
外周側鉄心連結溶接部が、上記積層鉄心の突き合わせ部
の内周側および外周側に軸方向に延びるように形成さ
れ、積層された上記磁性薄板を接合一体化する第１内周
側および第１外周側磁性薄板連結溶接部が、上記積層鉄
心の周方向両端部の内周面および外周面に、上記内周側
および外周側鉄心連結溶接部に近接して上記軸方向に延
びるように形成され、さらに、積層された上記磁性薄板
を接合一体化する第２外周側磁性薄板連結溶接部が、上
記積層鉄心の外周面に軸方向に延びるように形成されて
いるので、積層体の曲げ加工時における積層体両端部の
ティース先端面の不揃いの発生が抑えられる回転電機の
固定子鉄心が得られる。
【００７４】また、上記第１内周側および外周側磁性薄
板連結溶接部および上記第２外周側磁性薄板連結溶接部
の溶接深さが、軸方向に関して異なっているので、積層
体を構成する積層された磁性薄板の所定部位の溶接強度
が高められ、積層体の曲げ加工時の変形が抑えられる。
【００７５】また、上記第１内周側磁性薄板連結溶接部
が、上記ティースの先端の内周面に形成されているの
で、積層体の曲げ加工時に、剛性の低い積層体両端部の
ティース先端面の不揃いの発生が抑えられる。
【００７６】また、上記積層鉄心の突き合わせ部が上記
ティースの周方向中央部に位置し、上記第１内周側磁性
薄板連結溶接部が上記内周側鉄心連結溶接部を挟んで該
突き合わせ部を構成する上記ティースに形成されている
ので、積層体の曲げ加工時にティース先端面の不揃いが
発生しやすい積層体両端の剛性が高められ、ティース先
端面の不揃いの発生が抑えられる。
【００７７】また、積層された上記磁性薄板を接合一体
化する第２内周側磁性薄板連結溶接部が、上記第１内周
側磁性薄板連結溶接部が形成された上記ティースを除く
全ての上記ティースの先端の内周面に軸方向に延びるよ
うに形成されているので、各ティース先端部の剛性が高
められ、各ティース先端面の不揃いの発生が抑えられ
る。
【００７８】また、上記第２内周側磁性薄板連結溶接部
の溶接深さが、軸方向に関して異なっているので、積層
体を構成する積層された磁性薄板の所定部位の溶接強度
が高められ、積層体の曲げ加工時の変形が抑えられる。
【００７９】また、上記第１および第２外周側磁性薄板
連結溶接部が、上記ティースの径方向外側に位置してい
るので、溶接による磁気抵抗の悪化が抑えられる。
【００８０】この発明は、隣り合うティースにより画成
されたスロットがスロット溝方向を軸方向とし、かつ、
スロット開口を内周側に向けて周方向に複数形成された
円筒状の固定子鉄心と、上記固定子鉄心に巻装された固
定子巻線とを備えた回転電機の固定子において、上記固
定子鉄心は、長さ方向と直交するように延設されたティ
ースが長さ方向に所定の間隙を持って複数形成された帯
状磁性薄板を複数枚積層してなる直方体の積層体を環状
に曲げ成形した１つの積層鉄心の周方向両側面を突き合
わせて円筒状に形成されており、上記積層鉄心の突き合
わせ部を接合一体化する内周側および外周側鉄心連結溶
接部が、上記積層鉄心の突き合わせ部の内周側および外
周側に軸方向に延びるように形成され、積層された上記
磁性薄板を接合一体化する第１内周側および第１外周側
磁性薄板連結溶接部が、上記積層鉄心の周方向両端部の
内周面および外周面に、上記内周側および外周側鉄心連
結溶接部に近接して上記軸方向に延びるように形成さ
れ、さらに、積層された上記磁性薄板を接合一体化する
第２外周側磁性薄板連結溶接部が、上記積層鉄心の外周
面に軸方向に延びるように形成されているので、固定子
鉄心のティース先端面の不揃いの発生が抑えられ、ティ
ース先端面の不揃いに起因する絶縁性の悪化を抑えるこ
とができる回転電機の固定子が得られる。
【００８１】また、上記第１内周側および外周側磁性薄
板連結溶接部および上記第２外周側磁性薄板連結溶接部
の溶接深さが、軸方向に関して異なっているので、積層
体を構成する積層された磁性薄板の所定部位の溶接強度
が高められ、積層体の曲げ加工時の変形が抑えられる。
【００８２】また、上記第１内周側磁性薄板連結溶接部
が、上記ティースの先端の内周面に形成されているの
で、積層体の曲げ加工時に、剛性の低い積層体両端部の
ティース先端面の不揃いの発生が抑えら、絶縁性を向上
させることができる。
【００８３】また、上記積層鉄心の突き合わせ部が上記
ティースの周方向中央部に位置し、上記第１内周側磁性
薄板連結溶接部が上記内周側鉄心連結溶接部を挟んで該
突き合わせ部を構成する上記ティースに形成されている
ので、積層体の曲げ加工時にティース先端面の不揃いが
発生しやすい積層体両端の剛性が高められ、ティース先
端面の不揃いの発生が抑えられ、絶縁性をさらに向上さ
せることができる。
【００８４】また、積層された上記磁性薄板を接合一体
化する第２内周側磁性薄板連結溶接部が、上記第１内周
側磁性薄板連結溶接部が形成された上記ティースを除く
全ての上記ティースの先端の内周面に軸方向に延びるよ
うに形成されているので、各ティース先端部の剛性が高
められ、各ティース先端面の不揃いの発生が抑えられ、
絶縁性を確実に向上させることができる。
【００８５】また、上記第２内周側磁性薄板連結溶接部
の溶接深さが、軸方向に関して異なっているので、積層
体を構成する積層された磁性薄板の所定部位の溶接強度
が高められ、積層体の曲げ加工時の変形が抑えられる。
【００８６】また、上記第１および第２外周側磁性薄板
連結溶接部が、上記ティースの径方向外側に位置してい
るので、溶接による磁気抵抗の悪化が抑えられる。
【００８７】また、上記直方体の積層体は、上記固定子
巻線を上記スロットに装着した状態で環状に曲げ成形さ
れているので、固定子巻線の装着性が向上されるととも
に、固定子巻線の装着に起因する磁性薄板のまくり上が
りが抑えられる。
【００８８】また、上記固定子巻線は、導体線を所定ス
ロット毎に上記スロット内のスロット深さ方向に内層と
外層とを交互に採るように巻装されているので、巻線の
整列性が高く、巻線の形状も均一となり、積層体の曲げ
加工に起因する導体線間の短絡および導体線と固定子鉄
心との間の短絡の発生を抑えることができる。
【００８９】また、この発明に係る回転電機の固定子鉄
心の製造方法は、磁性材料からなる帯状体からティース
が所定間隙を持って複数形成された所定長さの磁性薄板
を作製する工程と、上記ティースを互いに重ねるように
所定枚数の上記磁性薄板を積層して直方体の積層体を作
製する工程と、上記積層体の反ティース側の外周面の所
定位置を、該積層体の外周面の幅方向全域に渡るように
溶接して第２外周側磁性薄板連結溶接部を形成する工程
と、上記積層体の外周面の長さ方向の両端部近傍を、該
積層体の外周面の幅方向全域に渡るように溶接して第１
外周側磁性薄板連結溶接部を形成する工程と、上記積層
体の内周面の長さ方向の両端部近傍を、該積層体の内周
面の幅方向全域に渡るように溶接して第１内周側磁性薄
板連結溶接部を形成する工程と、上記第１および第２外
周側磁性薄板連結溶接部および上記第１内周側磁性薄板
連結溶接部が形成された上記積層体を曲げて積層鉄心を
作製する工程と、少なくとも１つの上記積層鉄心を突き
合わせ、該突き合わせ部の外周面および内周面を該積層
鉄心の軸方向全域に渡るように溶接して上記積層鉄心を
円筒状に一体化する工程とを備えているので、ティース
先端面の不揃いの発生を抑えて固定子鉄心を製造できる
回転電機の固定子鉄心の製造方法が得られる。
【００９０】また、上記第１内周側磁性薄板連結溶接部
が、上記ティースの先端の内周面に形成されているの
で、積層体の曲げ加工時に、剛性の低い積層体両端部の
ティース先端面の不揃いの発生が抑えらる。
【００９１】また、上記積層鉄心の突き合わせ部が上記
ティースの周方向中央部に位置し、上記第１内周側磁性
薄板連結溶接部が上記内周側鉄心連結溶接部を挟んで該
突き合わせ部を構成する上記ティースに形成されている
ので、積層体の曲げ加工時にティース先端面の不揃いが
発生しやすい積層体両端の剛性が高められ、ティース先
端面の不揃いの発生が抑えられる。
【００９２】また、上記第１内周側磁性薄板連結溶接部
が形成された上記ティースを除く全ての上記ティースの
先端の内周面を軸方向全域に渡るように溶接して第２内
周側磁性薄板連結溶接部を形成する工程が、上記積層体
を曲げて積層鉄心を作製する工程に先だって行われるの
で、各ティース先端部の剛性が高められ、積層体の曲げ
加工時に各ティース先端面の不揃いの発生が抑えられ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１に係る車両用交流発
電機の固定子を示す斜視図である。
【図２】 この発明の実施の形態１に係る車両用交流発
電機の固定子鉄心を示す斜視図である。
【図３】 この発明の実施の形態１に係る車両用交流発
電機の固定子鉄心の製造方法を説明する示す斜視図であ
る。
【図４】 この発明の実施の形態２に係る車両用交流発
電機の固定子鉄心を示す斜視図である。
【図５】 この発明の実施の形態３に係る車両用交流発
電機の固定子鉄心を示す斜視図である。
【図６】 この発明の実施の形態４に係る車両用交流発
電機の固定子鉄心を示す斜視図である。
【図７】 この発明の実施の形態４に係る車両用交流発
電機の固定子鉄心を構成する積層体を示す斜視図であ
る。
【図８】 この発明の実施の形態５に係る車両用交流発
電機の固定子を示す斜視図である。
【図９】 この発明の実施の形態５に係る車両用交流発
電機の固定子の製造方法における巻線ユニットを積層体
に装着した状態を示す斜視図である。
【図１０】 この発明の実施の形態６に係る車両用交流
発電機の固定子に適用される固定子巻線の製造方法を説
明する図である。
【図１１】 この発明の実施の形態６に係る車両用交流
発電機の固定子に適用される固定子巻線の製造方法を説
明する図である。
【図１２】 この発明の実施の形態６に係る車両用交流
発電機の固定子の固定子巻線を構成する巻線アッセンブ
リを示す側面図である。
【図１３】 この発明の実施の形態６に係る車両用交流
発電機の固定子の製造方法における巻線アッセンブリを
積層体に装着する工程を説明する斜視図である。
【図１４】 この発明の実施の形態６に係る車両用交流
発電機の固定子の製造方法における巻線アッセンブリを
積層体に装着した状態を説明する斜視図である。
【図１５】 この発明の実施の形態６に係る車両用交流
発電機の固定子を示す斜視図である。
【図１６】 従来の車両用交流発電機の固定子を示す斜
視図である。
【図１７】 従来の車両用交流発電機の固定子に適用さ
れる固定子巻線を製造する方法を説明する図である。
【図１８】 従来の車両用交流発電機の固定子に適用さ
れる固定子鉄心を構成する積層体を示す斜視図である。
【図１９】 従来の車両用交流発電機の固定子に適用さ
れる固定子鉄心を示す斜視図である。
【図２０】 従来の車両用交流発電機の固定子における
固定子巻線を固定子鉄心に実装する方法を説明する工程
断面図である。
【図２１】 従来の改善策としての車両用交流発電機の
固定子を製造する方法を説明する図である。
【図２２】 従来の車両用交流発電機の固定子鉄心にお
けるティース先端面の不揃い状態の一例を説明する図で
ある。
【図２３】 従来の車両用交流発電機の固定子鉄心にお
けるティース先端面の不揃い状態の他の例を説明する図
である。
【符号の説明】
９、９Ａ、９Ｂ 固定子巻線、２０、２０Ａ、２０Ｂ
固定子、２１、２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄ 固定
子鉄心、２１ａ スロット、２１ｂ ティース、２２、
２２Ａ、２２Ｂ 分割積層鉄心、２３、２３Ａ、２３Ｂ
積層体、２４、２４Ａ 磁性薄板、２５ 第２外周側
磁性薄板連結溶接部、２６ 第１外周側磁性薄板連結溶
接部、２７、２７Ａ、２７Ｂ 第１内周側磁性薄板連結
溶接部、２８ 外周側鉄心連結溶接部、２９ 内周側鉄
心連結溶接部、３０ 第２内周側磁性薄板連結溶接部、
３１ 突き合わせ部、３２ 積層鉄心、４０ 導体線。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浅尾 淑人 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 足立 克己 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5H002 AA07 AB01 AC02 5H603 AA03 AA09 BB02 BB05 BB09 BB12 CA01 CA05 CB02 CB03 CC03 CD02 CD06 CD11 CD21 CE01 EE01 5H615 AA01 BB02 BB05 BB14 PP01 PP06 PP12 SS05 SS16

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 長さ方向と直交するように延設されたテ
    ィースが長さ方向に所定の間隙を持って複数形成された
    帯状磁性薄板を複数枚積層してなる直方体の積層体を曲
    げ成形した少なくとも１つの積層鉄心を突き合わせて円
    筒状に形成され、隣り合う上記ティースにより画成され
    るスロットがスロット溝方向を軸方向とし、かつ、スロ
    ット開口を内周側に向けて周方向に複数形成されている
    回転電機の固定子鉄心において、 上記積層鉄心の突き合わせ部を接合一体化する内周側お
    よび外周側鉄心連結溶接部が、上記積層鉄心の突き合わ
    せ部の内周側および外周側に軸方向に延びるように形成
    され、 積層された上記磁性薄板を接合一体化する第１内周側お
    よび第１外周側磁性薄板連結溶接部が、上記積層鉄心の
    周方向両端部の内周面および外周面に、上記内周側およ
    び外周側鉄心連結溶接部に近接して上記軸方向に延びる
    ように形成され、 さらに、積層された上記磁性薄板を接合一体化する第２
    外周側磁性薄板連結溶接部が、上記積層鉄心の外周面に
    軸方向に延びるように形成されていることを特徴とする
    回転電機の固定子鉄心。
  2. 【請求項２】 上記第１内周側および外周側磁性薄板連
    結溶接部および上記第２外周側磁性薄板連結溶接部の溶
    接深さが、軸方向に関して異なっていることを特徴とす
    る請求項１記載の回転電機の固定子鉄心。
  3. 【請求項３】 上記第１内周側磁性薄板連結溶接部が、
    上記ティースの先端の内周面に形成されていることを特
    徴とする請求項１または請求項２記載の回転電機の固定
    子鉄心。
  4. 【請求項４】 上記積層鉄心の突き合わせ部が上記ティ
    ースの周方向中央部に位置し、上記第１内周側磁性薄板
    連結溶接部が上記内周側鉄心連結溶接部を挟んで該突き
    合わせ部を構成する上記ティースに形成されていること
    を特徴とする請求項３記載の回転電機の固定子鉄心。
  5. 【請求項５】 積層された上記磁性薄板を接合一体化す
    る第２内周側磁性薄板連結溶接部が、上記第１内周側磁
    性薄板連結溶接部が形成された上記ティースを除く全て
    の上記ティースの先端の内周面に軸方向に延びるように
    形成されていることを特徴とする請求項３または請求項
    ４記載の回転電機の固定子鉄心。
  6. 【請求項６】 上記第２内周側磁性薄板連結溶接部の溶
    接深さが、軸方向に関して異なっていることを特徴とす
    る請求項５記載の回転電機の固定子鉄心。
  7. 【請求項７】 上記第１および第２外周側磁性薄板連結
    溶接部が、上記ティースの径方向外側に位置しているこ
    とを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載
    の回転電機の固定子鉄心。
  8. 【請求項８】 隣り合うティースにより画成されたスロ
    ットがスロット溝方向を軸方向とし、かつ、スロット開
    口を内周側に向けて周方向に複数形成された円筒状の固
    定子鉄心と、上記固定子鉄心に巻装された固定子巻線と
    を備えた回転電機の固定子において、 上記固定子鉄心は、長さ方向と直交するように延設され
    たティースが長さ方向に所定の間隙を持って複数形成さ
    れた帯状磁性薄板を複数枚積層してなる直方体の積層体
    を環状に曲げ成形した１つの積層鉄心の周方向両側面を
    突き合わせて円筒状に形成されており、 上記積層鉄心の突き合わせ部を接合一体化する内周側お
    よび外周側鉄心連結溶接部が、上記積層鉄心の突き合わ
    せ部の内周側および外周側に軸方向に延びるように形成
    され、 積層された上記磁性薄板を接合一体化する第１内周側お
    よび第１外周側磁性薄板連結溶接部が、上記積層鉄心の
    周方向両端部の内周面および外周面に、上記内周側およ
    び外周側鉄心連結溶接部に近接して上記軸方向に延びる
    ように形成され、 さらに、積層された上記磁性薄板を接合一体化する第２
    外周側磁性薄板連結溶接部が、上記積層鉄心の外周面に
    軸方向に延びるように形成されていることを特徴とする
    回転電機の固定子。
  9. 【請求項９】 上記第１内周側および外周側磁性薄板連
    結溶接部および上記第２外周側磁性薄板連結溶接部の溶
    接深さが、軸方向に関して異なっていることを特徴とす
    る請求項８記載の回転電機の固定子。
  10. 【請求項１０】 上記第１内周側磁性薄板連結溶接部
    が、上記ティースの先端の内周面に形成されていること
    を特徴とする請求項８または請求項９記載の回転電機の
    固定子。
  11. 【請求項１１】 上記積層鉄心の突き合わせ部が上記テ
    ィースの周方向中央部に位置し、上記第１内周側磁性薄
    板連結溶接部が上記内周側鉄心連結溶接部を挟んで該突
    き合わせ部を構成する上記ティースに形成されているこ
    とを特徴とする請求項１０記載の回転電機の固定子。
  12. 【請求項１２】 積層された上記磁性薄板を接合一体化
    する第２内周側磁性薄板連結溶接部が、上記第１内周側
    磁性薄板連結溶接部が形成された上記ティースを除く全
    ての上記ティースの先端の内周面に軸方向に延びるよう
    に形成されていることを特徴とする請求項１０または請
    求項１１記載の回転電機の固定子。
  13. 【請求項１３】 上記第２内周側磁性薄板連結溶接部の
    溶接深さが、軸方向に関して異なっていることを特徴と
    する請求項１２記載の回転電機の固定子。
  14. 【請求項１４】 上記第１および第２外周側磁性薄板連
    結溶接部が、上記ティースの径方向外側に位置している
    ことを特徴とする請求項８乃至請求項１３のいずれかに
    記載の回転電機の固定子。
  15. 【請求項１５】 上記直方体の積層体は、上記固定子巻
    線を上記スロットに装着した状態で環状に曲げ成形され
    ていることを特徴とする請求項８乃至請求項１４のいず
    れかに記載の回転電機の固定子。
  16. 【請求項１６】 上記固定子巻線は、導体線を所定スロ
    ット毎に上記スロット内のスロット深さ方向に内層と外
    層とを交互に採るように巻装されていることを特徴とす
    る請求項１５記載の回転電機の固定子。
  17. 【請求項１７】 磁性材料からなる帯状体からティース
    が所定間隙を持って複数形成された所定長さの磁性薄板
    を作製する工程と、 上記ティースを互いに重ねるように所定枚数の上記磁性
    薄板を積層して直方体の積層体を作製する工程と、 上記積層体の反ティース側の外周面の所定位置を、該外
    周面の幅方向全域に渡るように溶接して第２外周側磁性
    薄板連結溶接部を形成する工程と、 上記積層体の外周面の長さ方向の両端部近傍を、該積層
    体の外周面の幅方向全域に渡るように溶接して第１外周
    側磁性薄板連結溶接部を形成する工程と、 上記積層体の内周面の長さ方向の両端部近傍を、該積層
    体の内周面の幅方向全域に渡るように溶接して第１内周
    側磁性薄板連結溶接部を形成する工程と、 上記第１および第２外周側磁性薄板連結溶接部および上
    記第１内周側磁性薄板連結溶接部が形成された上記積層
    体を曲げて積層鉄心を作製する工程と、 少なくとも１つの上記積層鉄心を突き合わせ、該突き合
    わせ部の外周面および内周面を該積層鉄心の軸方向全域
    に渡るように溶接して上記積層鉄心を円筒状に一体化す
    る工程とを備えたことを特徴とする回転電機の固定子鉄
    心の製造方法。
  18. 【請求項１８】 上記第１内周側磁性薄板連結溶接部
    が、上記ティースの先端の内周面に形成されていること
    を特徴とする請求項１７記載の回転電機の固定子鉄心の
    製造方法。
  19. 【請求項１９】 上記積層鉄心の突き合わせ部が上記テ
    ィースの周方向中央部に位置し、上記第１内周側磁性薄
    板連結溶接部が上記内周側鉄心連結溶接部を挟んで該突
    き合わせ部を構成する上記ティースに形成されているこ
    とを特徴とする請求項１８記載の回転電機の固定子鉄心
    の製造方法。
  20. 【請求項２０】 上記第１内周側磁性薄板連結溶接部が
    形成された上記ティースを除く全ての上記ティースの先
    端の内周面を軸方向全域に渡るように溶接して第２内周
    側磁性薄板連結溶接部を形成する工程が、上記積層体を
    曲げて積層鉄心を作製する工程に先だって行われること
    を特徴とする請求項１８または請求項１９記載の回転電
    機の固定子鉄心の製造方法。
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