JP2002325382A - 回転電機の製造方法及び回転電機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 巻線作業が容易で、磁性楔を設けなくてもス
ロットの開口部に起因する高調波磁束を低減できる回転
電機の製造方法及び回転電機を提供する。 【解決手段】 図４（ａ）のように、突出部１３ａの先
端部に左右非対称な第１及び第２の突部１３ｃ，１３ｄ
を有する第１の電磁鋼板１３と、突出部１４ａの先端部
に左右非対称な第１及び第２の突部１４ｃ，１４ｄを有
する第２の電磁鋼板１４とを、幅Ｃの溝状部開口部１６
ｃを形成するように積層し、溝状部１６ｂに図示しない
巻線を巻線する。その後、電磁鋼板１４を右方へずら
し、図４（ｂ）のように中央部１４ｂが中央部１３ｂに
重なるようにすると、第２の突部１４ｄが第１の突部１
３ｃに近づき、スロット開口部１１ｃの幅Ｆ（Ｆ＜Ｃ）
が狭くなり、磁性楔を設けなくてもスロット高調波に起
因する損失を軽減できる。また、巻線時には溝状部開口
部１６ｃの幅がＣと広いので巻線作業が容易である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転電機の改良に
関する。

【０００２】

【従来の技術】回転電機の鉄心において、巻線の挿入作
業を容易にするためにスロットの開口部の幅を広くした
いという要請がある。しかし、スロットの開口部の幅を
広くするとスロットの開口部に起因する高調波磁束が増
加するという問題がある。この問題を解決するために、
従来からスロットの開口部に磁性楔を設けて高調波磁束
を低減することが行われている。

【０００３】例えば、特開昭５５−２９２４２号公報に
は、鉄粉等軟磁性体粉を含有した発泡樹脂及び発泡接着
樹脂を成型またはシート状とし、これを裁断して回転電
機の固定子のスロット内に挿入した後、加熱により発泡
膨張させスロット内空間に充満させるものが示されてい
る。また、特開平７−１３１９４９号公報には、硬化後
は固体となるペースト状の絶縁体と磁性体粉末の混練物
をスロットの開口部に充填し、硬化させて磁性楔とする
方法が示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
回転電機の鉄心は、高調波磁束を低減するために磁性楔
を設けているので、製作費用が高くなるという問題点が
あった。この発明は、上記のような問題点を解決して、
巻線作業が容易で磁性楔を設けなくてもスロットの開口
部に起因する高調波磁束を低減できる回転電機の製造方
法を提供すること及び回転電機を得ることを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の回転電機の回転電機の製造方法は、次の工
程を設けたものである。すなわち、 ア．第１の電磁鋼板と第２の電磁鋼板とを製作する電磁
鋼板製作工程であって、第１の電磁鋼板は、第１の環状
部と複数の第１の突出部とが設けられたものであって、
第１の突出部は、第１の中央部と第１の一方側の突部と
第１の他方側の突部とを有するものであって、第１の中
央部は第１の環状部から径方向に突出され、第１の一方
側の突部は第１の中央部の先端部の一方側から周方向に
延出され、第１の他方側の突部は第１の中央部の先端部
の他方側から周方向に延出されるとともに第１の一方側
の突部よりも延出寸法が小さく、相隣る二つの第１の突
出部が第１の間隙部を形成するとともに相隣る二つの第
１の突出部の第１の一方側の突部と第１の他方側の突部
とが周方向に対向して第１の間隙部の開口部を形成する
ものであり、第２の電磁鋼板は、第２の環状部と複数の
第２の突出部とが設けられたものであって、第２の突出
部は、第２の中央部と第２の一方側の突部と第２の他方
側の突部とを有するものであって、第２の中央部は第２
の環状部から径方向に突出され、第２の一方側の突部は
第２の中央部の先端部の一方側から周方向に延出され、
第２の他方側の突部は第２の中央部の先端部の他方側か
ら周方向に延出されるとともに第２の一方側の突部より
も延出寸法が大きく、相隣る二つの第２の突出部が第２
の間隙部を形成するとともに相隣る二つの第２の突出部
の第２の一方側の突部と第２の他方側の突部とが周方向
に対向して第２の間隙部の開口部を形成するものであ
る、電磁鋼板製作工程、 イ．第１及び第２の電磁鋼板を第１及び第２の間隙部の
各開口部が周方向の同じ位置に位置するようにして所定
枚数ずつ交互に積み重ね、積み重ねられた第１及び第２
の各電磁鋼板の第１及び第２の間隙部が溝状部となると
ともに第１及び第２の間隙部の各開口部が溝状部の開口
部となる電磁鋼板積層体を製作する積層工程、 ウ．溝状部の開口部から溝状部に巻線を挿入する巻線工
程、 エ．電磁鋼板積層体の第１及び第２の電磁鋼板の少なく
とも一方をずらして第１の中央部と第２の中央部とが重
なるようにし巻線が収容された溝状部がスロットとなる
とともに第１及び第２の電磁鋼板の第１及び第２の間隙
部の各開口部が所定枚数ごとに周方向に交互にずれなが
ら第１及び第２の電磁鋼板の積層方向にジグザグに連な
るスロットの開口部となるコアにする鋼板ずらし工程、
を設けたものである。従って、第１及び第２の電磁鋼板
を第１及び第２の間隙部の各開口部が周方向の同じ位置
に位置するようにして所定枚数ずつ交互に積み重ね電磁
鋼板積層体の状態ではその溝状部の開口部の幅が広い。
この広い状態の開口部から溝状部に巻線を挿入するの
で、巻線作業が容易である。また、巻線工程の後、第１
及び第２の電磁鋼板の少なくとも一方をずらして第１の
中央部と第２の中央部とが重なるようにし巻線が収容さ
れた溝状部がスロットとなるとともに第１及び第２の電
磁鋼板の第１及び第２の間隙部の各開口部が所定枚数ご
とに周方向に交互にずれながら第１及び第２の電磁鋼板
の積層方向にジグザグに連なるスロットの開口部となる
ようにするので、左右非対称にされた第１の電磁鋼板の
第１の突部と第２の電磁鋼板の第２の突部とが近づくの
でスロット開口部の幅が実質的に狭くなり、スロットに
磁性楔を設けなくてもスロット高調波を低減できる。

【０００６】そして、電磁鋼板製作工程は、第１の環状
部の内周部から内方に向かって第１の中央部が突設され
るとともに第１の環状部の外周部の所定の位置に第１の
凹設部が形成された第１の電磁鋼板及び第２の環状部の
内周部から内方に向かって第２の中央部が突設されると
ともに第２の環状部の外周部の所定の位置に第２の凹設
部が形成された第２の電磁鋼板を製作するものであり、
鋼板ずらし工程は第１及び第２の凹設部を基準にして第
１及び第２の電磁鋼板の少なくとも一方をずらすもので
あることを特徴とする。凹設部を基準にすることによ
り、第１及び第２の電磁鋼板をずらして最終的にコアと
するときに第１及び第２の電磁鋼板の周方向の位置合わ
せが容易になる。

【０００７】さらに、鋼板ずらし工程は、第１及び第２
の電磁鋼板の第１及び第２の間隙部の開口部がコアの周
方向に捻れながらかつ所定枚数ごとに周方向に交互にず
れながら第１及び第２の電磁鋼板の積層方向にジグザグ
に連なるスロットの開口部となるようにするものである
ことを特徴とする。第１及び第２の電磁鋼板をずらして
最終的にコアとするときに第１及び第２の電磁鋼板の第
１及び第２の間隙部の開口部がコアの周方向に捻れなが
らかつ所定枚数ごとに周方向に交互にずれながら第１及
び第２の電磁鋼板の積層方向にジグザグに連なるスロッ
トの開口部となるようにすることにより、いわゆるコア
にスキューを施すことにより、スロット高調波を一層低
減できる。

【０００８】また、本発明の回転電機は、第１の電磁鋼
板と第２の電磁鋼板とを有するコアであって、第１の電
磁鋼板は、第１の環状部と複数の第１の突出部とが設け
られたものであって、第１の突出部は、第１の中央部と
第１の一方側の突部と第１の他方側の突部とを有するも
のであって、第１の中央部は第１の環状部から径方向に
突出され、第１の一方側の突部は第１の中央部の先端部
の一方側から周方向に延出され、第１の他方側の突部は
第１の中央部の先端部の他方側から周方向に延出される
とともに第１の一方側の突部よりも延出寸法が小さく、
相隣る二つの第１の突出部が第１の間隙部を形成すると
ともに相隣る二つの第１の突出部の第１の一方側の突部
と第１の他方側の突部とが周方向に対向して第１の間隙
部の開口部を形成するものであり、第２の電磁鋼板は、
第２の環状部と複数の第２の突出部とが設けられたもの
であって、第２の突出部は第２の中央部と第２の一方側
の突部と第２の他方側の突部とを有するものであって、
第２の中央部は第２の環状部から径方向に突出され、第
２の一方側の突部は第２の中央部の先端部の一方側から
周方向に延出され、第２の他方側の突部は第２の中央部
の先端部の他方側から周方向に延出されるとともに第２
の一方側の突部よりも延出寸法が大きく、相隣る二つの
第２の突出部が第２の間隙部を形成するとともに相隣る
二つの第２の突出部の第２の一方側の突部と第２の他方
側の突部とが周方向に対向して第２の間隙部の開口部を
形成するものであり、第１及び第２の電磁鋼板が、所定
枚数ずつ交互に第１の中央部と第２の中央部とが積層方
向に重なるようにして積層され、第１及び第２の間隙部
にて構成されたスロットに巻線が収容されるとともに第
１及び第２の間隙部の開口部が所定枚数ごとに周方向に
交互にずれながら第１及び第２の電磁鋼板の積層方向に
ジグザグに連なるスロットのスロット開口部とされたも
のであるコアを備えたものである。第１及び第２の電磁
鋼板の第１及び第２の間隙部の各開口部が所定枚数ごと
に周方向に交互にずれながら第１及び第２の電磁鋼板の
積層方向にジグザグに連なるスロットの開口部となるよ
うにするので、左右非対称にされた第１の電磁鋼板の第
１の突部と第２の電磁鋼板の第２の突部とが近づくので
スロット開口部の幅が実質的に狭くなり、スロットに磁
性楔を設けなくてもスロット高調波を低減できる。

【０００９】そして、第１の電磁鋼板は第１の環状部の
内周部から内方に向かって第１の中央部が突設されると
ともに第１の環状部の外周部の所定の位置に第１の凹設
部が形成されたものであり、第２の電磁鋼板は第２の環
状部の内周部から内方に向かって第２の中央部が突設さ
れるとともに第２の環状部の外周部の所定の位置に第２
の凹設部が形成されたものであり、コアは中空筒状で第
１及び第２の凹設部が第１及び第２の電磁鋼板の積層方
向に溝を形成しているものであることを特徴とする。こ
のような凹設部は、コアを製作するときの基準として利
用可能であり、また第１及び第２の電磁鋼板を相互に溶
接して固定するときの溶接用の溝としても利用できる。

【００１０】コアは、第１及び第２の開口部がコアの周
方向に捻れながらかつ所定枚数ごとに周方向に交互にず
れながら第１及び第２の電磁鋼板の積層方向にジグザグ
に連なるスロット開口部が形成されたものであることを
特徴とする。いわゆるスキューが施されたコアは、スロ
ット高調波を一層低減できる。

【００１１】コアは、誘導電動機の固定子のコアである
ことを特徴とする。磁性楔を用いなくてもスロット高調
波を低減できるので、安価で効率の良い誘導電動機を実
現できる。

【００１２】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１〜図５は、こ
の発明の実施の一形態を示すものであり、図１は誘導電
動機の断面図である。図２は第１の電磁鋼板の突出部近
傍の部分拡大図、図３は第２の電磁鋼板の突出部近傍の
部分拡大図である。図４はコアを製作する過程を説明す
るための図で、図４（ａ）は電磁鋼板積層体の溝状部近
傍の部分拡大図、図４（ｂ）は固定子のコアのスロット
近傍の部分拡大図である。図５は、固定子のコアのスロ
ット開口部の幅と回転子に発生する固定子が作るスロッ
ト高調波磁束に起因する損失を説明するための模式図で
ある。

【００１３】これらの図において、１０は固定子、５０
は回転子である。固定子１０は、中空円筒状のコア１１
及び一次巻線１２を有する。コア１１は、中空円筒状の
筒状部１１ｋの内周部に放射状に形成された複数の歯部
１１ａ及びこの歯部１１ａにより形成されたスロット１
１ｂを有する。

【００１４】コア１１は、形状の異なる第１及び第２の
電磁鋼板１３，１４を、１枚ずつ交互に軸方向に積層し
て、全体として中空円筒状に形成されている。第１の電
磁鋼板１３は、図２に示すように、円環状の環状部１３
ｋ（図１参照、図２には示されていない）の内周部から
径方向内方に向かって突出した複数の放射状の突出部１
３ａが形成されるように打ち抜かれたものである。突出
部１３ａは、中央部１３ｂ並びに先端部において周方向
左右両側にそれぞれ台形状に延出した第１及び第２の突
部１３ｃ，１３ｄを有する。すなわち、突出部１３ａは
その先端部が左右非対称のＴ状に拡大したものとされて
いる。そして、相隣る二つの突出部１３ａが間隙部１３
ｅを形成し、相隣る二つの突出部１３ａの周方向に対向
する第１及び第２の突部１３ｃ，１３ｄが上記間隙部１
３ｅの開口部である鋼板開口部１３ｆを形成することに
なる。

【００１５】中央部１３ｂは根元部が広く先端部が狭く
所定長さ突出した台形状で先端部の幅が中心線ＣＬを中
心にして寸法Ａである。第１の突部１３ｃは、中央部１
３ｂの先端部から図２における周方向左方に寸法Ｂ１だ
け延出したものである。第２の突部１３ｄは、中央部１
３ｂの先端部からその周方向右方に上記第１の突部１３
ｃの延出寸法Ｂ１よりも小さい寸法Ｂ２だけ延出してい
る。この電磁鋼板１３の鋼板開口部１３ｆの寸法はＣ、
間隙部１３ｅの寸法はＤである。

【００１６】第２の電磁鋼板１４は、第１の電磁鋼板１
３を裏返しにした形状を有している。すなわち、第２の
電磁鋼板１４は、図３に示すように、円環状の環状部１
４ｋ（図１参照、図３には示されていない）の内周部か
ら内方に向かって突出した複数の放射状の突出部１４ａ
が形成されるように打ち抜かれたものである。突出部１
４ａは、中央部１４ｂ並びに先端部において周方向左右
両側にそれぞれ台形状に延出した第１及び第２の突部１
４ｃ，１４ｄを有する。すなわち、突出部１４ａは全体
として先端部が左右非対称のＴ状に拡大したものとされ
ている。そして、相隣る二つの突出部１４ａが間隙部１
４ｅを形成し、相隣る二つの突出部１４ａの周方向に対
向する第１及び第２の突部１４ｃ，１４ｄが上記間隙部
１４ｅの鋼板開口部１４ｆを形成することになる。

【００１７】中央部１４ｂは根元部が広く先端部が狭く
所定長さ突出した台形状で先端部の幅が中心線ＣＬを中
心にして寸法Ａである。第１の突部１４ｃは、中央部１
４ａの先端部から図３における周方向左方に寸法Ｂ２だ
け延出したものである。第２の突部１４ｄは、中央部１
４ａの先端部から周方向右方に上記第１の突部１４ｃの
延出寸法Ｂ２よりも大きい寸法Ｂ１だけ延出している。
この電磁鋼板１４の鋼板開口部１４ｆの寸法はＣ、間隙
部１４ｅの寸法はＤである。

【００１８】そして、図４（ａ）に示すように、第１及
び第２の電磁鋼板１３及び１４を、その鋼板開口部１３
ｆ、１４ｆが周方向の同じ位置に位置するように、換言
すれば第１及び第２の電磁鋼板１３，１４の積層方向に
突出部１３ａのＴ状の先端部と突出部１４ａのＴ状の先
端部が重なるようにして、１枚ずつ交互に軸方向に所定
枚数積層し、中空円筒状の鋼板積層体１６に形成する。
このとき、突出部１３ａの中心線ＣＬ（図２参照）と突
出部１４ａの中心線ＣＬ（図３参照）とは、ずれること
になる。

【００１９】これにより、鋼板積層体１６には、積層さ
れた第１及び第２の電磁鋼板１３，１４の各環状部１３
ｋ，１４ｋにて構成される筒状部（図４（ａ）には図示
していない）の内周部に、第１及び第２の電磁鋼板１３
及び１４の各突出部１３ａ，１４ａにて複数の突設部１
６ａが形成されるとともに、この突設部１６ａと隣接す
る突設部１６ａにて溝状部１６ｂが形成される。この溝
状部１６ｂは、開口幅Ｃの溝状部開口部１６ｃを有し幅
がＥ（＝Ｃ＋２×（Ｂ２））である。

【００２０】そして、この状態で幅がＣである溝状部開
口部１６ｃから溝状部１６ｂ内に一次巻線１２（図１参
照、図４（ａ）では図示していない）を挿入し巻線す
る。一次巻線１２を巻線した後、図４（ｂ）に示すよう
に第１及び第２の電磁鋼板１３及び１４の両方あるいは
一方をその周方向にずらし、突出部１３ａの中央部１３
ｂと突出部１４ａの中央部１４ｂとが第１及び第２の電
磁鋼板１３，１４の積み重ね方向に重なり突出部１３ａ
及び突出部１４ａの各中心線ＣＬ（図２及び図３参照）
が周方向に一致するようにし、すなわち突出部１３ａと
突出部１４ａとがコア１１の軸方向に完全に重なるよう
にし、コア１１を完成する。

【００２１】これにより、第１及び第２の電磁鋼板１
３，１４の各環状部１３ｋ，１４ｋが中空円筒状のコア
１１の筒状部１１ｋとなり、各突出部１３ａ，１４ａが
歯部１１ａとなる。そして、相隣る二つの歯部１１ａに
より、スロット開口部１１ｃの幅Ｆ（＝Ｃ−（Ｂ１−Ｂ
２））で、スロット幅がＤであるスロット１１ｂが形成
される。すなわち、一次巻線１２の挿入時には電磁鋼板
積層体１６の溝状部１６ｂの溝状部開口部１６ｃの幅が
Ｃと広く、一次巻線１２の挿入後はスロット開口部１１
ｃの幅がＦで、一次巻線１２の挿入時の溝状部開口部１
６ｃよりも（Ｃ−Ｆ）＝（Ｂ１−Ｂ２）だけ狭いスロッ
ト開口部１１ｃを有するコア１１が完成する。そして、
第１及び第２の電磁鋼板１３，１４の各鋼板開口部１３
ｆ，１４ｆは１枚ごとに周方向に交互にずれながらその
積層方向にジグザグに連なるスロット１１ｂのスロット
開口部１１ｃとなる。

【００２２】なお、この後、一次巻線１２のスロット開
口部１１ｃ側に一次巻線１２の電気絶縁及び固定を兼ね
た絶縁材料にて短冊状に形成された図示しないスロット
セル（ｓｌｏｔ ｃｅｌｌ）他を挿入し、一次巻線１２
がコア１１の径方向内側へ飛び出さないように固定す
る。この場合、スロット開口部１１ｃに磁性楔を設ける
必要はない。

【００２３】回転子５０は、図１に示すように、円筒状
のコア５１、二次導体５２及び軸５３を有している。コ
ア５１は、円板状に打ち抜かれるとともにその外周部近
傍に所定間隔を設けて打ち抜き部５４ａが設けられた電
磁鋼板５４を、打ち抜き部５４ａが周方向の同じ位置に
位置するようにして所定枚数積層して円筒状に形成し、
軸５３に嵌合する。コア５１は、軸５３を介して図示し
ないブラケットに回転自在に支持されている。そして、
積層された電磁鋼板５４の打ち抜き部５４ａにて形成さ
れるスロット５１ａに二次導体５２が設けられている。
この発明の誘導電動機は、以上のように構成されてい
る。

【００２４】ここで、スロット開口部の幅が、回転電機
の損失に与える影響について、図５によって説明する。
図５は、固定子のコアのスロット開口部の幅と回転子に
発生する固定子が作るスロット高調波磁束に起因した損
失を説明するための模式図である。一般に、一次巻線の
巻線作業を容易にするために、スロット開口部の幅が大
きくなっている。これは巻線の作業性を優先するため
で、電磁気的に最適なスロット開口部の幅とは言えな
い。

【００２５】図５において、固定子のスロット開口部の
幅を横軸にとって、固定子の作るスロット高調波磁束に
起因して回転子に発生する高調波鉄損は直線Ｈ、一次銅
損は曲線Ｊで表わされ、損失の合計は曲線Ｋとなり、ス
ロット開口部の幅が小さくなると極値をもつことがわか
る。ここで、一般的に採用されているスロット開口部の
幅は、図５において点Ｘ近辺の値であり、極値をもつス
ロット開口部の幅よりもはるかに大きい。このように、
スロット開口部の幅を現状よりも小さくすれば、損失を
軽減できることがわかる。

【００２６】一次巻線が作る磁束は、すべて二次側（ロ
ータ）に伝わるわけではなく、一部は固定子内を回って
二次側に伝わらない。この二次側に伝わらない一次漏れ
磁束は、スロットの周りを回るもので、スロット開口部
の幅が大きいと小さく、スロット開口部の幅が小さいと
大きくなる。この漏れ磁束が大きいと、一次電流を余分
に流さなければならないため、スロット開口部の幅が小
さいと一次電流は大きくなる、すなわち一次銅損Ｊが増
加することになる。逆に、スロット開口部の幅を広くす
ると一次漏れ磁束が低減されるため、一次銅損Ｊが減少
する。よって、一次銅損Ｊは、図５の様になる。

【００２７】以上のように、幅の広い溝状部開口部１６
ｃの状態で一次巻線１２を挿入し、一次巻線１２を挿入
した後に幅の狭いスロット開口部１１ｃを有するスロッ
ト１１ｂとする。このようにして製作された固定子は、
従来の固定子に比し、スロット高調波磁束が滑らかにな
る。そのため、固定子の作るスロット高調波磁束に起因
して回転子に発生する高調波鉄損が減少する。なお、誘
導機の場合は、高調波二次銅損も減少する。

【００２８】このように、巻線の作業性を低下させず
に、スロット開口部を小さくでき、磁性楔を設けなくて
も損失を低減でき高効率な回転電機を得ることができ
る。特に、誘導電動機は安価な電動機として広く普及し
ているが、誘導電動機の固定子にこの発明を適用した場
合、高価な磁性楔を設けなくてもスロット高調波を低減
できるので、安価で効率の良い誘導電動機が得られる。

【００２９】実施の形態２．図６、図７は、この発明の
他の実施の形態を示すもので、図６は電磁鋼板積層体の
溝状部近傍の部分拡大図、図７は図６の電磁鋼板積層体
から製作されたコアのスロット近傍の部分拡大図であ
る。図６において、第１及び第２の電磁鋼板１３，１４
には、その外周部の所定の位置に凹設部としての位置合
わせ用の切欠き部１３ｓ、１４ｓが設けられている。こ
の凹設部１３ｓ、１４ｓは、第１及び第２の電磁鋼板１
３，１４を打ち抜くときに、同時に打ち抜かれるような
プレス型を用いる。

【００３０】第１及び第２の電磁鋼板１３，１４は、最
初は、図４（ａ）に示した電磁鋼板積層体１６と同様に
電磁鋼板１３，１４の鋼板開口部１３ｆ，１４ｆが、す
なわち各突出部１３ａ、１４ａのＴ状の先端部が円周方
向の同じ位置に来るようにして積層し、図示しない一次
巻線を巻線後、切欠き部１３ｓ、１４ｓを基準にして図
７に示すように切欠き部１３ｓ、１４ｓが周方向の同じ
位置に位置し直線状の溝を形成するように位置合わせを
行い、図４（ｂ）に示したコア１１と同様のコア１１と
する。

【００３１】切欠き部１３ｓ、１４ｓを設けることによ
り、第１及び第２の電磁鋼板１３、１４の位置合わせが
容易で、また図７のように第１及び第２の電磁鋼板１
３、１４をずらした後、この切欠き部１３ｓ、１４ｓを
第１及び第２の電磁鋼板１３，１４を相互に固定するた
めの溶接用の溝として用いることができる。

【００３２】実施の形態３．実施の形態１または実施の
形態２に示した電磁鋼板積層体１６の溝状部１６ｂに一
次巻線を巻線後、電磁鋼板積層体１６を構成する第１及
び第２の電磁鋼板１３，１４をずらして図４あるいは図
７に示したコア１１を形成する際に、スロット１１ｂが
周方向に捻れるように、いわゆるスキューが施されるよ
うに第１及び第２の電磁鋼板１３，１４をずらす。これ
により、第１及び第２の電磁鋼板１３，１４の各鋼板開
口部１３ｃ，１４ｃは捻れながらかつ一枚ごとに周方向
に交互にずれながらコアの軸方向にジグザグに連なるこ
とになる。

【００３３】従来は、スキュー後の形状に電磁鋼板を積
層した後、スロット内に一次巻線を巻線するが、スロッ
トが斜めとなるため、巻線しづらい。そこで、スロット
開口部が大きい状態で巻線し、巻線後第１及び第２の電
磁鋼板１３，１４をずらしてスロット開口部の小さいス
ロットとし、かつスキューを施すことで巻線作業も容易
であり、スロット開口部の幅も小さくすることができ
る。スキューを施すことにより、トルクリップルを低減
でき、またスロット開口部の幅が小さいため、磁性楔を
設けなくても回転子に発生する固定子が作るスロット高
調波磁束に起因する損失を低減し、効率の良い回転電機
を得ることができる。

【００３４】なお、この実施の形態３においても、実施
の形態２と同様に第１及び第２の電磁鋼板１３，１４の
外周部に切欠き部を設けて、この切欠き部の位置が周方
向に僅かずつずれながらコアの軸方向に連なるようにス
キューを施すための基準に用いることもできる。

【００３５】上記各実施の形態においては、第１及び第
２の電磁鋼板を一枚ずつ交互に積層するものについて説
明したが、複数枚、例えば２〜３枚ずつ交互に積層する
ものであっても、同様の効果を奏する。また、第１及び
第２の電磁鋼板は裏表対称であるから、第１の電磁鋼板
を裏返して第２の電磁鋼板としてもよい。

【００３６】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載するような効果を奏する。

【００３７】本発明の回転電機の回転電機の製造方法
は、次の工程を設けている。すなわち、 ア．第１の電磁鋼板と第２の電磁鋼板とを製作する電磁
鋼板製作工程であって、第１の電磁鋼板は、第１の環状
部と複数の第１の突出部とが設けられたものであって、
第１の突出部は、第１の中央部と第１の一方側の突部と
第１の他方側の突部とを有するものであって、第１の中
央部は第１の環状部から径方向に突出され、第１の一方
側の突部は第１の中央部の先端部の一方側から周方向に
延出され、第１の他方側の突部は第１の中央部の先端部
の他方側から周方向に延出されるとともに第１の一方側
の突部よりも延出寸法が小さく、相隣る二つの第１の突
出部が第１の間隙部を形成するとともに相隣る二つの第
１の突出部の第１の一方側の突部と第１の他方側の突部
とが周方向に対向して第１の間隙部の開口部を形成する
ものであり、第２の電磁鋼板は、第２の環状部と複数の
第２の突出部とが設けられたものであって、第２の突出
部は、第２の中央部と第２の一方側の突部と第２の他方
側の突部とを有するものであって、第２の中央部は第２
の環状部から径方向に突出され、第２の一方側の突部は
第２の中央部の先端部の一方側から周方向に延出され、
第２の他方側の突部は第２の中央部の先端部の他方側か
ら周方向に延出されるとともに第２の一方側の突部より
も延出寸法が大きく、相隣る二つの第２の突出部が第２
の間隙部を形成するとともに相隣る二つの第２の突出部
の第２の一方側の突部と第２の他方側の突部とが周方向
に対向して第２の間隙部の開口部を形成するものであ
る、電磁鋼板製作工程、 イ．第１及び第２の電磁鋼板を第１及び第２の間隙部の
各開口部が周方向の同じ位置に位置するようにして所定
枚数ずつ交互に積み重ね、積み重ねられた第１及び第２
の各電磁鋼板の第１及び第２の間隙部が溝状部となると
ともに第１及び第２の間隙部の各開口部が溝状部の開口
部となる電磁鋼板積層体を製作する積層工程、 ウ．溝状部の開口部から溝状部に巻線を挿入する巻線工
程、 エ．電磁鋼板積層体の第１及び第２の電磁鋼板の少なく
とも一方をずらして第１の中央部と第２の中央部とが重
なるようにし巻線が収容された溝状部がスロットとなる
とともに第１及び第２の電磁鋼板の第１及び第２の間隙
部の各開口部が所定枚数ごとに周方向に交互にずれなが
ら第１及び第２の電磁鋼板の積層方向にジグザグに連な
るスロットの開口部となるコアにする鋼板ずらし工程、
を設けたので、第１及び第２の電磁鋼板を第１及び第２
の間隙部の各開口部が周方向の同じ位置に位置するよう
にして所定枚数ずつ交互に積み重ね電磁鋼板積層体の状
態ではその溝状部の開口部の幅が広い。この広い状態の
開口部から溝状部に巻線を挿入するので、巻線作業が容
易である。また、巻線工程の後、第１及び第２の電磁鋼
板の少なくとも一方をずらして第１の中央部と第２の中
央部とが重なるようにし巻線が収容された溝状部がスロ
ットとなるとともに第１及び第２の電磁鋼板の第１及び
第２の間隙部の各開口部が所定枚数ごとに周方向に交互
にずれながら第１及び第２の電磁鋼板の積層方向にジグ
ザグに連なるスロットの開口部となるようにするので、
左右非対称にされた第１の電磁鋼板の第１の突部と第２
の電磁鋼板の第２の突部とが近づくのでスロット開口部
の幅が実質的に狭くなり、スロットに磁性楔を設けなく
てもスロット高調波を低減できる。よって、巻線作業が
容易で、効率の良い回転電機を製作することができる。

【００３８】そして、電磁鋼板製作工程は、第１の環状
部の内周部から内方に向かって第１の中央部が突設され
るとともに第１の環状部の外周部の所定の位置に第１の
凹設部が形成された第１の電磁鋼板及び第２の環状部の
内周部から内方に向かって第２の中央部が突設されると
ともに第２の環状部の外周部の所定の位置に第２の凹設
部が形成された第２の電磁鋼板を製作するものであり、
鋼板ずらし工程は第１及び第２の凹設部を基準にして第
１及び第２の電磁鋼板の少なくとも一方をずらすもので
あることを特徴とするので、凹設部を基準にすることに
より、第１及び第２の電磁鋼板をずらして最終的にコア
とするときに第１及び第２の電磁鋼板の周方向の位置合
わせが容易になる。よって、作業が容易で作業時間を短
縮できる。

【００３９】さらに、鋼板ずらし工程は、第１及び第２
の電磁鋼板の第１及び第２の間隙部の開口部がコアの周
方向に捻れながらかつ所定枚数ごとに周方向に交互にず
れながら第１及び第２の電磁鋼板の積層方向にジグザグ
に連なるスロットの開口部となるようにするものである
ことを特徴とする。第１及び第２の電磁鋼板をずらして
最終的にコアとするときに第１及び第２の電磁鋼板の第
１及び第２の間隙部の開口部がコアの周方向に捻れなが
らかつ所定枚数ごとに周方向に交互にずれながらつ第１
及び第２の電磁鋼板の積層方向にジグザグに連なるスロ
ットの開口部となるようにすることにより、いわゆるコ
アにスキューを施すことにより、スロット高調波を一層
低減できる。

【００４０】また、本発明の回転電機は、第１の電磁鋼
板と第２の電磁鋼板とを有するコアであって、第１の電
磁鋼板は、第１の環状部と複数の第１の突出部とが設け
られたものであって、第１の突出部は、第１の中央部と
第１の一方側の突部と第１の他方側の突部とを有するも
のであって、第１の中央部は第１の環状部から径方向に
突出され、第１の一方側の突部は第１の中央部の先端部
の一方側から周方向に延出され、第１の他方側の突部は
第１の中央部の先端部の他方側から周方向に延出される
とともに第１の一方側の突部よりも延出寸法が小さく、
相隣る二つの第１の突出部が第１の間隙部を形成すると
ともに相隣る二つの第１の突出部の第１の一方側の突部
と第１の他方側の突部とが周方向に対向して第１の間隙
部の開口部を形成するものであり、第２の電磁鋼板は、
第２の環状部と複数の第２の突出部とが設けられたもの
であって、第２の突出部は第２の中央部と第２の一方側
の突部と第２の他方側の突部とを有するものであって、
第２の中央部は第２の環状部から径方向に突出され、第
２の一方側の突部は第２の中央部の先端部の一方側から
周方向に延出され、第２の他方側の突部は第２の中央部
の先端部の他方側から周方向に延出されるとともに第２
の一方側の突部よりも延出寸法が大きく、相隣る二つの
第２の突出部が第２の間隙部を形成するとともに相隣る
二つの第２の突出部の第２の一方側の突部と第２の他方
側の突部とが周方向に対向して第２の間隙部の開口部を
形成するものであり、第１及び第２の電磁鋼板が、所定
枚数ずつ交互に第１の中央部と第２の中央部とが積層方
向に重なるようにして積層され、第１及び第２の間隙部
にて構成されたスロットに巻線が収容されるとともに第
１及び第２の間隙部の開口部が所定枚数ごとに周方向に
交互にずれながら第１及び第２の電磁鋼板の積層方向に
ジグザグに連なるスロットのスロット開口部とされたも
のであるコアを備えたものであるので、第１及び第２の
電磁鋼板の第１及び第２の間隙部の各開口部が所定枚数
ごとに周方向に交互にずれながら第１及び第２の電磁鋼
板の積層方向にジグザグに連なるスロットの開口部とな
るようにするので、左右非対称にされた第１の電磁鋼板
の第１の突部と第２の電磁鋼板の第２の突部とが近づく
のでスロット開口部の幅が実質的に狭くなり、スロット
に磁性楔を設けなくてもスロット高調波を低減できる。

【００４１】そして、第１の電磁鋼板は第１の環状部の
内周部から内方に向かって第１の中央部が突設されると
ともに第１の環状部の外周部の所定の位置に第１の凹設
部が形成されたものであり、第２の電磁鋼板は第２の環
状部の内周部から内方に向かって第２の中央部が突設さ
れるとともに第２の環状部の外周部の所定の位置に第２
の凹設部が形成されたものであり、コアは中空筒状で第
１及び第２の凹設部が第１及び第２の電磁鋼板の積層方
向に溝を形成しているものであることを特徴とするの
で、このような凹設部は、コアを製作するときの基準と
して利用可能であり、また第１及び第２の電磁鋼板を相
互に溶接して固定するときの溶接用の溝としても利用で
きる。

【００４２】コアは、第１及び第２の開口部がコアの周
方向に捻れながらかつ所定枚数ごとに周方向に交互にず
れながら第１及び第２の電磁鋼板の積層方向にジグザグ
に連なるスロット開口部が形成されたものであることを
特徴とするので、いわゆるスキューが施されたコアは、
スロット高調波を一層低減できる。

【００４３】コアは、誘導電動機の固定子のコアである
ことを特徴とするので、磁性楔を用いなくてもスロット
高調波を低減できるので、安価で効率の良い誘導電動機
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の一形態を示す誘導電動機の
断面図である。

【図２】 第１の電磁鋼板の突出部近傍の部分拡大図で
ある。

【図３】 第２の電磁鋼板の突出部近傍の部分拡大図で
ある。

【図４】 コアを製作する過程を説明するための図で、
図４（ａ）は電磁鋼板積層体の溝状部近傍の部分拡大
図、図４（ｂ）は固定子のコアのスロット近傍の部分拡
大図である。

【図５】 固定子のコアのスロット開口部の幅と回転子
に発生する固定子が作るスロット高調波磁束に起因した
損失を説明するための模式図である。

【図６】 この発明の他の実施の形態を示す電磁鋼板積
層体の溝状部近傍の部分拡大図である。

【図７】 図６の電磁鋼板積層体から製作されたコアの
スロット近傍の部分拡大図である。

【符号の説明】

１０ 固定子、１１ コア、１１ａ 歯部、１１ｂ ス
ロット、１１ｃ スロット開口部、１１ｋ 筒状部、１
２ 一次巻線、１３，１４ 第１及び第２の電磁鋼板、
１３ａ，１４ａ 突出部、１３ｂ，１４ｂ 中央部、１
３ｃ，１４ｃ 第１の突部、１３ｄ，１４ｄ 第２の突
部、１３ｅ，１４ｅ 間隙部、１３ｆ，１４ｆ 鋼板開
口部、１３ｋ，１４ｋ 環状部、１３ｓ，１４ｓ 切欠
き部、１６ 電磁鋼板積層体、１６ａ 突設部、１６ｂ
溝状部、１６ｃ 溝状部開口部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０２Ｋ 15/02 Ｈ０２Ｋ 15/02 Ｆ (72)発明者 井上 正哉 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 谷 良浩 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 AA04 AA07 AB06 AC02 AC08 AE06 AE07 5H603 AA01 AA09 BB08 CA01 CA05 CC04 CC11 CC17 EE01 EE02 EE13 5H615 AA01 BB06 BB16 PP01 PP07 SS03 SS05 SS16 TT04

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 次の工程を有する回転電機の製造方法。 ア．第１の電磁鋼板と第２の電磁鋼板とを製作する電磁
   鋼板製作工程であって、 上記第１の電磁鋼板は、第１の環状部と複数の第１の突
   出部とが設けられたものであって、 上記第１の突出部は、第１の中央部と第１の一方側の突
   部と第１の他方側の突部とを有するものであって、上記
   第１の中央部は上記第１の環状部から径方向に突出さ
   れ、上記第１の一方側の突部は上記第１の中央部の先端
   部の一方側から周方向に延出され、上記第１の他方側の
   突部は上記第１の中央部の先端部の他方側から周方向に
   延出されるとともに上記第１の一方側の突部よりも延出
   寸法が小さく、 相隣る二つの上記第１の突出部が第１の間隙部を形成す
   るとともに相隣る二つの上記第１の突出部の上記第１の
   一方側の突部と上記第１の他方側の突部とが周方向に対
   向して上記第１の間隙部の開口部を形成するものであ
   り、 上記第２の電磁鋼板は、第２の環状部と複数の第２の突
   出部とが設けられたものであって、 上記第２の突出部は、第２の中央部と第２の一方側の突
   部と第２の他方側の突部とを有するものであって、上記
   第２の中央部は上記第２の環状部から径方向に突出さ
   れ、上記第２の一方側の突部は上記第２の中央部の先端
   部の一方側から周方向に延出され、上記第２の他方側の
   突部は上記第２の中央部の先端部の他方側から周方向に
   延出されるとともに上記第２の一方側の突部よりも延出
   寸法が大きく、 相隣る二つの上記第２の突出部が第２の間隙部を形成す
   るとともに相隣る二つの上記第２の突出部の上記第２の
   一方側の突部と上記第２の他方側の突部とが周方向に対
   向して上記第２の間隙部の開口部を形成するものであ
   る、電磁鋼板製作工程。 イ．上記第１及び第２の電磁鋼板を上記第１及び第２の
   間隙部の各開口部が周方向の同じ位置に位置するように
   して所定枚数ずつ交互に積み重ね、積み重ねられた上記
   第１及び第２の各電磁鋼板の上記第１及び第２の間隙部
   が溝状部となるとともに上記第１及び第２の間隙部の各
   開口部が上記溝状部の開口部となる電磁鋼板積層体を製
   作する積層工程。 ウ．上記溝状部の開口部から上記溝状部に巻線を挿入す
   る巻線工程。 エ．上記電磁鋼板積層体の上記第１及び第２の電磁鋼板
   の少なくとも一方をずらして第１の中央部と第２の中央
   部とが重なるようにし上記巻線が収容された上記溝状部
   がスロットとなるとともに上記第１及び第２の電磁鋼板
   の上記第１及び第２の間隙部の各開口部が上記所定枚数
   ごとに周方向に交互にずれながら上記第１及び第２の電
   磁鋼板の積層方向にジグザグに連なる上記スロットの開
   口部となるコアにする鋼板ずらし工程。
2. 【請求項２】 電磁鋼板製作工程は、第１の環状部の内
   周部から内方に向かって第１の中央部が突設されるとと
   もに第１の環状部の外周部の所定の位置に第１の凹設部
   が形成された第１の電磁鋼板及び第２の環状部の内周部
   から内方に向かって第２の中央部が突設されるとともに
   第２の環状部の外周部の所定の位置に第２の凹設部が形
   成された第２の電磁鋼板を製作するものであり、鋼板ず
   らし工程は上記第１及び第２の凹設部を基準にして第１
   及び第２の電磁鋼板の少なくとも一方をずらすものであ
   ることを特徴とする請求項１に記載の回転電機の製造方
   法。
3. 【請求項３】 鋼板ずらし工程は、第１及び第２の電磁
   鋼板の第１及び第２の間隙部の開口部がコアの周方向に
   捻れながらかつ所定枚数ごとに周方向に交互にずれなが
   ら第１及び第２の電磁鋼板の積層方向にジグザグに連な
   るスロットの開口部となるようにするものであることを
   特徴とする請求項１または請求項２に記載の回転電機の
   製造方法。
4. 【請求項４】 第１の電磁鋼板と第２の電磁鋼板とを有
   するコアであって、 上記第１の電磁鋼板は、第１の環状部と複数の第１の突
   出部とが設けられたものであって、 上記第１の突出部は、第１の中央部と第１の一方側の突
   部と第１の他方側の突部とを有するものであって、上記
   第１の中央部は上記第１の環状部から径方向に突出さ
   れ、上記第１の一方側の突部は上記第１の中央部の先端
   部の一方側から周方向に延出され、上記第１の他方側の
   突部は上記第１の中央部の先端部の他方側から周方向に
   延出されるとともに上記第１の一方側の突部よりも延出
   寸法が小さく、 相隣る二つの上記第１の突出部が第１の間隙部を形成す
   るとともに相隣る二つの上記第１の突出部の上記第１の
   一方側の突部と上記第１の他方側の突部とが周方向に対
   向して上記第１の間隙部の開口部を形成するものであ
   り、 上記第２の電磁鋼板は、第２の環状部と複数の第２の突
   出部とが設けられたものであって、 上記第２の突出部は第２の中央部と第２の一方側の突部
   と第２の他方側の突部とを有するものであって、上記第
   ２の中央部は上記第２の環状部から径方向に突出され、
   上記第２の一方側の突部は上記第２の中央部の先端部の
   一方側から周方向に延出され、上記第２の他方側の突部
   は上記第２の中央部の先端部の他方側から周方向に延出
   されるとともに上記第２の一方側の突部よりも延出寸法
   が大きく、 相隣る二つの上記第２の突出部が第２の間隙部を形成す
   るとともに相隣る二つの上記第２の突出部の上記第２の
   一方側の突部と上記第２の他方側の突部とが周方向に対
   向して上記第２の間隙部の開口部を形成するものであ
   り、 上記第１及び第２の電磁鋼板が、所定枚数ずつ交互に上
   記第１の中央部と上記第２の中央部とが積層方向に重な
   るようにして積層され、上記第１及び第２の間隙部にて
   構成されたスロットに巻線が収容されるとともに上記第
   １及び第２の間隙部の開口部が上記所定枚数ごとに周方
   向に交互にずれながら上記第１及び第２の電磁鋼板の積
   層方向にジグザグに連なる上記スロットのスロット開口
   部とされたものであるコアを備えた回転電機。
5. 【請求項５】 第１の電磁鋼板は第１の環状部の内周部
   から内方に向かって第１の中央部が突設されるとともに
   第１の環状部の外周部の所定の位置に第１の凹設部が形
   成されたものであり、第２の電磁鋼板は第２の環状部の
   内周部から内方に向かって第２の中央部が突設されると
   ともに第２の環状部の外周部の所定の位置に第２の凹設
   部が形成されたものであり、コアは中空筒状で上記第１
   及び第２の凹設部が第１及び第２の電磁鋼板の積層方向
   に溝を形成しているものであることを特徴とする請求項
   ４に記載の回転電機。
6. 【請求項６】 コアは、第１及び第２の開口部がコアの
   周方向に捻れながらかつ所定枚数ごとに周方向に交互に
   ずれながら第１及び第２の電磁鋼板の積層方向にジグザ
   グに連なるスロット開口部が形成されたものであること
   を特徴とする請求項４または請求項５に記載の回転電
   機。
7. 【請求項７】 コアは、誘導電動機の固定子のコアであ
   ることを特徴とする請求項４ないし請求項６のいずれか
   １項に記載の回転電機。