JP2004222425A - 回転電機用ステータ及びその組立方法 - Google Patents

Abstract

【課題】各歯部の後端部を継鉄部の溝に圧入する際の圧入ストロークを短くして製造設備の小形化とコストの低減とを図ることができる回転電機用ステータを提供する。
【解決手段】継鉄部２の各溝２ａを、幅が段階的に大きくなる第１の溝部２ａ１ないし第３の溝部ないし２ａ３により構成する。歯部３の後端部に幅が段階的に大きくなる第１の圧入部３ａ１ないし第３の圧入部ないし３ａ３を設けて、これらの圧入部をそれぞれ継鉄部の第１ないし第３の溝部２ａ１ないし２ａ３に圧入することにより、各歯部を継鉄部に結合する。
【選択図】 図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転電機（電動機または発電機）に用いるステータ（固定子）及びその組立方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電動機や発電機のステータとして、図９（Ａ）及び（Ｂ）に示したような電機子鉄心１´に電機子コイルを巻装したものが多く用いられている。図９（Ａ）は電機子鉄心１´の正面図、図９（Ｂ）は同電機子鉄心のＩＸＢ−ＩＸＢ線断面図で、この電機子鉄心は、継鉄部構成用鋼板の積層体により環状に形成された継鉄部（バックコア）２´と、継鉄部２´の周方向に等角度間隔で放射状に並ぶように配置されて後端部３ａ´，３ａ´，…が継鉄部２に結合された歯部（ティース）３´，３´，…とからなるもので、歯部３´，３´，…相互間にはスロット４´，４´，…が形成されている。歯部３´，３´，…のそれぞれの先端部には磁極部３ｂ´，３ｂ´，…が形成され、これらの磁極部が図示しないロータの磁極に所定のギャップを介して対向させられる。
【０００３】
回転電機としては、ロータがステータの内側に配置されるロータ内転形のものと、ロータがステータの外側に配置されるロータ外転形のものとがある。ロータ内転形の回転電機においては、図９（Ａ）に示されているように、歯部３´，３´，…が継鉄部２´の内周部から径方向の内側に突出した状態で設けられて、一連の歯部３´，３´，…の先端の磁極部３ｂ´，３ｂ´，…の内側にロータが配置される。このような回転電機は、例えば特許文献１に示されている。
【０００４】
またロータ外転形の回転電機においては、一連の歯部が継鉄部の外周部から径方向の外側に突出した状態で設けられて、歯部の先端の磁極部を外側から囲むようにロータが設けられる。
【０００５】
図９に示すようなステータを用いた回転電機においては、電機子鉄心１の一連の歯部３´，３´，…の先端の磁極部３ｂ´，３ｂ´，…相互間に、歯部相互間のスロット４´，４´，…をロータ側に開口させる開口部が形成されていると、大きなコギングトルクが生じ、騒音が増加する。
【０００６】
そのため、特許文献１に示されているように、電機子鉄心１の一連の歯部３´，３´，…のそれぞれの先端に設けられた磁極部３ｂ´，３ｂ´，…相互間を連結部３ｃ´を介して連結して、歯部相互間のスロット４´，４´，…の開口部を塞ぐことにより、コギングトルクの低減を図ることが行われている。
【０００７】
このように、一連の歯部の先端の磁極部が連結部を介して連結されてスロットが閉鎖されている構造の電機子鉄心を用いる場合には、継鉄部２´に歯部３´，３´，…が結合されている状態で歯部３´，３´，…に電機子コイルを巻装することはできない。
【０００８】
そのため、図９に示したステータでは、歯部３´，３´，…にそれぞれ対応する溝２ａ´，２ａ´，…を継鉄部２の内周に等角度間隔で設けておいて、歯部３´，３´，…に電機子コイル（図示せず。）を巻装した後、これらの歯部の後端部を溝２ａ´，２ａ´，…に圧入することにより電機子鉄心１を組み立てるようにしている。
【０００９】
図７（Ａ）は一連の歯部の先端の磁極部相互間を連結部により連結した構造の電機子鉄心を構成するために用いる歯部構成用鋼板３０´を示したもので、この鋼板は、放射状に配列された１２個の歯部構成部３１´，３１´，…を有している。各歯部構成部３１´の後端部及び先端部にそれぞれ継鉄部に結合される結合部３１ａ´及び磁極を構成する磁極構成部３１ｂ´が設けられ、一連の歯部構成部の先端に形成された磁極構成部３１ｂ´相互間が連結部３１ｃ´により連結されている。磁極構成部３１ｂ´及び連結部３１ｃ´の内周面は同一の円筒面上に位置するように形成されている。この鋼板３０´を、歯部構成部３１´の位置を揃えた状態で（歯部構成部を整列させた状態で）所定枚数積層して、積層した鋼板を適宜の手段により結束することにより、図８（Ａ）に示すように、所定の積層厚さＬを有する歯部積層体３３´が構成される。
【００１０】
図７（Ｂ）は継鉄部２を構成する継鉄構成用鋼板２０´を示している。この鋼板２０´は、円環状に形成されていて、その内周部には、歯部３´，３´，…にそれぞれ対応する切欠き部２０ａ´，２０ａ´，…が等角度間隔で形成されている。溝２０ａ´，２０ａ´，…の位置を合わせて鋼板２０´を所定枚数積層することにより、図８（Ｂ）に示すような継鉄部２´が構成され、一連の鋼板２０´，２０´，…の切欠き部２０ａ´，２０ａ´，…により継鉄部の内周に溝２ａ´，２ａ´，…が形成される。
【００１１】
そして、図８（Ａ）に示した歯部積層体３３´の歯部３´，３´，…にボビンに巻かれた電機子コイルを嵌装した後、該歯部積層体の一連の歯部３´，３´，…の後端部３ａ´，３ａ´，…を、図８（Ｂ）に示した継鉄部２´の対応する溝２ａ´，２ａ´，…に圧入することにより、図９（Ａ），（Ｂ）に示したような電機子鉄心を組み立てる。この場合、歯部積層体の歯部を継鉄部の溝に圧入する際の圧入ストロークは、継鉄部及び歯部積層体の積層方向の寸法（積層厚）Ｌだけ必要とされる。
【００１２】
上記の説明では、一連の歯部の先端の磁極部３ｂ´，３ｂ´，…相互間が連結部３ｃ´により連結される場合を例にとったが、一連の歯部の先端の磁極部３ｂ´，３ｂ´，…相互間に隙間が形成される場合であっても、磁極部相互間の隙間が狭く、該隙間を通して巻線を行うことができない場合には、歯部を継鉄部に結合する前にコイルを巻装する必要があるため、上記と同様の組立方法がとられる。
【００１３】
また従来技術ではないが、図１０（Ａ）に示すように、歯部構成部３１´，３１´，…の先端の磁極構成部３１ｂ´，３１ｂ´，…が連結部３１ｃ´，３１ｃ´，…により相互に連結されたｘ枚の鋼板３０Ａ´と、図１０（Ｂ）に示すように、各歯部構成部３１´の先端の磁極構成部３１ｂ´が隣接する歯部構成部３１´の先端の磁極構成部３１ｂ´から分離されていて、各歯部を構成するために積層された際に隣接する磁極部相互間に隙間ｇが形成されるように設けられたｙ枚（ｙ＞＞ｘ）の鋼板３０Ｂ´とを用意して、鋼板３０Ａ´を積層方向に均等に分散させた状態で、鋼板３０Ａ´と鋼板３０Ｂ´とを積層することにより、電機子鉄心の各歯部３を構成することも考えられる。このように構成すると、回転電機の効率を低下させることなくコギングトルクの低減を図ることができる。このような構成をとる場合にも、鋼板３０Ａ´の磁極構成部を連結する連結部３１ｃ´により各スロットが閉鎖されるため、上記と同様の方法で電機子鉄心を組み立てることが必要になる。
【００１４】
【特許文献１】
特開２０００−２９５７９９号公報
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、従来の回転電機用ステータの組立方法では、一連の歯部３，３，…にコイルを巻装した後、歯部の後端部を継鉄部の溝に圧入する際に、電機子鉄心の積層厚Ｌに等しい圧入ストロークを必要としたため、歯部の後端部を継鉄部の溝に圧入するために用いるプレス機械のストロークが大きくなり、製造設備が大形になる上に、そのコストが高くなるという問題があった。
【００１６】
また従来の組立方法では、歯部の後端部を継鉄部の溝に圧入する際の圧入ストロークが大きくなるため、圧入に長い時間がかかり、ステータの製造能率が低下するという問題もあった。
【００１７】
本発明の目的は、各歯部の後端部を継鉄部の溝に圧入する際の圧入ストロークを短くして、製造設備の小形化とコストの低減とを図るとともに、圧入に要する時間を短縮して、製造能率の向上を図ることができるようにした回転電機用ステータ及びその組立方法を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、継鉄部構成用鋼板の積層体により環状に形成されて軸線方向に延びる複数の溝が等角度間隔で形成された継鉄部と、この継鉄部の周方向に等角度間隔で並ぶように配置されてそれぞれの後端部が継鉄部の溝に圧入され、ロータ側の磁極に対向する磁極部がそれぞれの先端部に形成された複数の歯部とを有して、複数の歯部相互間にスロットが形成された電機子鉄心と、歯部に巻装された電機子コイルとを備えた回転電機用ステータを対象とする。
【００１９】
本発明においては、継鉄部の各溝が、該継鉄部の積層方向の一端側から他端側に順次並ぶ第１の溝部ないし第ｎの溝部（ｎは２以上の整数）を有して、継鉄部の周方向に測った第１の溝部ないし第ｎの溝部の幅寸法が順次段階的に大きくなっていくように、各溝部の幅寸法が設定される。また各歯部の後端部に、継鉄部の対応する溝の第１の溝部ないし第ｎの溝部にそれぞれ圧入するのに適した幅寸法を有する（第１の溝部ないし第ｎの溝部のそれぞれの幅寸法よりも僅かに大きい幅寸法を有する）第１ないし第ｎの圧入部が形成され、各歯部の第１ないし第ｎの圧入部がそれぞれ継鉄部の対応する溝の第１ないし第ｎの溝部に圧入されて各歯部が継鉄部に結合される。
【００２０】
上記のステータを組み立てる際には、各歯部に電機子コイルを巻装した後、各歯部の第１ないし第ｎの圧入部をそれぞれ継鉄部の対応する溝の第１ないし第ｎの溝部に圧入して前記各歯部を前記継鉄部に結合する。
【００２１】
この場合、第１ないし第ｎの圧入部を第１ないし第ｎの溝部に圧入する際には、各歯部の第１の圧入部を下方に向け、継鉄部の第ｎの溝部を上方に開口させ、かつ各歯部の第１の圧入部を継鉄部の相応する溝部の第ｎの溝部と整合させた状態で、各歯部を継鉄部側に変位させる。各歯部を継鉄部側に変位させると、各歯部の後端部は最初継鉄部の対応する溝内にほとんど無抵抗で挿入されていき、最も幅が狭い第１の圧入部の先端が最も幅が狭い第１の溝部の入り口（第２の溝部側の端部）に到達したところで、歯部の変位が妨げられる。この状態から歯部に大きな力を加えて、該歯部を継鉄部側に変位させると、第１の圧入部ないし第ｎの圧入部がそれぞれ第１の溝部ないし第ｎの溝部内に圧入されて、各歯部が継鉄部に結合される。従って圧入ストロークは第１の圧入部の積層厚により決まり、従来のこの種のステータに比べて、圧入ストロークを大幅に短くすることができる。
【００２２】
このように、本発明によれば、歯部の後端部を継鉄部の溝部に圧入する際の圧入ストロークを短くすることができるため、圧入設備の小形化とコストの低減とを図るとともに、圧入に要する時間を短縮して製造能率を向上させることができる。
【００２３】
本発明の好ましい態様では、継鉄部の溝の第１ないし第ｎの溝部の鋼板積層方向の寸法を等しく設定し、各歯部の第１ないし第ｎの圧入部の鋼板積層方向の寸法を等しく設定する。
【００２４】
このように構成した場合には、歯部の第１ないし第ｎの圧入部を継鉄部の第１ないし第ｎの溝部に圧入する際の圧入ストロークを従来の１／ｎにすることができる。
【００２５】
上記の構成では、継鉄部の溝の幅及び歯部の後端部（圧入部）の幅を段階的に異ならせるようにしたが、継鉄部の各溝の形状を、継鉄部の積層方向の一端側から他端側に向かって幅寸法が次第に大きくなるようにテーパがつけられた形状とし、各歯部の後端部に設ける圧入部の形状を、継鉄部の溝のテーパに相応するテーパがつけられた形状として、各歯部の後端部の圧入部を継鉄部の対応する溝に圧入するようにしてもよい。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１ないし図５は、本発明の第１の実施形態を説明するためのもので、図１（Ａ）ないし（Ｃ）はそれぞれ本実施形態で用いる３種類の歯部構成用鋼板の正面図、図２（Ａ）ないし（Ｃ）は本実施形態で用いる３種類の継鉄部構成用鋼板の正面図である。また図３（Ａ）は本実施形態で用いる歯部積層体の断面図、同図（Ｂ）は歯部の後端部に設ける圧入部を示した要部の正面図、同図（Ｃ）は継鉄部の断面図である。また図４（Ａ）は歯部積層体の圧入部を継鉄部の溝部に挿入して歯部積層体の各歯部の第１の圧入部を継鉄部の第１の溝部の入口に突き当てた状態を示す平面図、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）のＩＶＢ−ＩＶＢ線断面図、図４（Ｃ）は同図（Ａ）のＩＶＣ−ＩＶＣ線断面図である。図５（Ａ）は圧入が完了した電機子鉄心を示す平面図、同図（Ｂ）及び（Ｃ）はそれぞれ（Ａ）のＶＢ−ＶＢ線断面図及びＶＣ−ＶＣ線断面図である。
【００２７】
本実施形態のステータは、図５（Ａ）及び（Ｂ）に示された電機子鉄心１と、この電機子鉄心に巻装された電機子コイル（図示せず。）とにより構成されるもので、ブラシレス直流電動機のステータ等として用いられるものである。
【００２８】
図５（Ａ）及び（Ｂ）に示された電機子鉄心１は、継鉄部構成用鋼板の積層体により環状に形成された継鉄部（バックコア）２と、継鉄部２の内周部に等角度間隔で放射状に並ぶように配置されて後端部３ａ，３ａ，…が継鉄部２に結合された歯部（ティース）３，３，…とからなり、歯部３，３，…相互間にスロット４，４，…が形成されている。歯部３，３，…のそれぞれの先端部にはロータ側の磁極に対向させられる磁極部３ｂ，３ｂ，…が形成され、これらの磁極部相互間は連結部３ｃ，３ｃ，…により連結されている。
【００２９】
本実施形態では、歯部３，３，…が、図１（Ａ）ないし（Ｃ）に示す３種類の歯部構成用鋼板３０Ａないし３０Ｃにより構成されている。図１（Ａ）に示した鋼板３０Ａは、放射状に配列された１２個の歯部構成部３１，３１，…を有し、各歯部構成部３１の後端部が、該歯部構成部の他の部分と同じ幅寸法Ｔｔ３を有する圧入部３１ａ３となっている。各歯部構成部３１の先端には磁極構成部３１ｂが設けられ、一連の歯部構成部３１，３１，…の先端に形成された磁極構成部３１ｂ，３１ｂ，…相互間が連結部３１ｃ，３１ｃ，…により連結されている。
【００３０】
図１（Ｂ）に示した歯部構成用鋼板３０Ｂは、各歯部構成部３１の後端部に、同図（Ａ）の鋼板の後端部の圧入部３１ａ３の幅寸法Ｔｔ３よりも小さい幅寸法Ｔｔ２を有する圧入部３１ａ２が形成されている点を除き同図（Ａ）の鋼板と同様に構成されている。
【００３１】
また図１（Ｃ）に示した歯部構成用鋼板３０Ｃは、各歯部構成部３１の後端部に、同図（Ｂ）の鋼板の後端部の圧入部の幅寸法Ｔｔ２よりも更に小さい幅寸法Ｔｔ１を有する圧入部３１ａ１が形成されている点を除き同図（Ａ），（Ｂ）の鋼板と同様に構成されている。
【００３２】
上記３種類の歯部構成用鋼板３０Ａないし３０Ｃを、それぞれの歯部構成部３１を整合させた状態で所定枚数ずつ積層して、積層した鋼板を適宜の手段で結束することにより、図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、所定の積層厚さＬを有する歯部積層体３３が構成される。
【００３３】
本実施形態では、図１（Ａ）ないし（Ｃ）に示した３種類の歯部構成用鋼板をそれぞれ所定枚数ずつ積層して構成した積層体ブロックを、最も幅寸法が小さい圧入部３０ａ１を有する鋼板３０Ｃの積層体ブロックを最下部に配置し、その上に順次より幅寸法が大きい圧入部を有する鋼板の積層体ブロックを積み重ねることにより、各歯部３の後端部に、段階的に大きくなっていく幅寸法Ｔｔ１，Ｔｔ２及びＴｔ３（Ｔｔ１＜Ｔｔ２＜Ｔｔ３）を有する第１ないし第３の圧入部３ａ１ないし３ａ３が形成される。本発明において第１ないし第３の圧入部３ａ１ないし３ａ３のそれぞれの積層厚さ（鋼板の積層方向に測った寸法）Ｌｔ１ないしＬｔ３は任意であるが、本実施形態では、Ｌｔ１＝Ｌｔ２＝Ｌｔ３＝Ｌ／３に設定されている。
【００３４】
なお積層した鋼板の積層体の結束は、リベットにより一連の鋼板を締結することにより行うか、または順送り積層法により行う。順送り積層法では、例えば、各鋼板を打ち抜く際に、各鋼板の一部に平行な２本の切り込みを入れるとともに、該切り込みの内側の部分を鋼板の厚み方向の一方の側にへの字形に押し出すことにより、各鋼板の厚み方向の一方の側に凸で他方の側に凹な結束部を形成し、一連の鋼板の結束部の凸の部分を隣接する鋼板の結束部の凹の部分に圧入することにより、一連の鋼板を結束した状態で積層する。
【００３５】
また継鉄部２は、図２（Ａ）ないし（Ｃ）に示した３種類の継鉄部構成用鋼板２０Ａないし２０Ｂを積層することにより構成される。
【００３６】
図２（Ａ）に示した継鉄部構成用鋼板２０Ａは、円環状に形成されていて、その内周部に、歯部３，３，…のそれぞれの第３の圧入部３ａ３を圧入するのに適した幅寸法Ｔｂ３（ステータの周方向に測った幅寸法）を有する切欠き部２０ａ３，２０ａ３，…が等角度間隔で形成されている。
【００３７】
また図２（Ｂ）に示した継鉄部構成用鋼板２０Ｂは、内周部に形成された切欠き部２０ａ２，２０ａ２，…の幅寸法Ｔｂ２が同図（Ａ）の鋼板の切欠き部２０ａ３，２０ａ３，…の幅寸法Ｔｂ３よりも小さい点を除き、同図（Ａ）の鋼板２０Ａと同様に構成されている。切欠き部２０ａ２の幅寸法Ｔｂ２は、歯部３の第２の圧入部３ａ２を圧入するのに適した大きさに設定されている。
【００３８】
図２（Ｃ）に示した継鉄部構成用鋼板２０Ｃは、内周部に形成された切欠き部２０ａ１，２０ａ１，…の幅寸法Ｔｂ１が同図（Ｂ）の鋼板の切欠き部の幅寸法Ｔｂ２よりも更に小さい点を除き同図（Ａ），（Ｂ）の鋼板２０Ａ，２０Ｂと同様に構成されている。切欠き部２０ａ１の幅寸法Ｔｂ１は、歯部３の第１の圧入部３ａ１を圧入するのに適した大きさに設定されている。
【００３９】
図２（Ａ）ないし（Ｃ）に示した継鉄部構成用鋼板２０Ａないし２０Ｃをそれぞれ所定枚数積層して構成した積層体ブロックを、切欠き部の幅寸法がより小さい鋼板の積層体ブロックを下方に配置するようにして積み重ねて結束することにより、図３（Ｃ）に示すように、等角度間隔で並ぶ溝２ａ，２ａ，…が内周部に形成された継鉄部２が構成されている。継鉄部２の各溝２ａは、その積層方向の一端（図３Ｃにおいては下端）側から他端側に順次並ぶ第１の溝部２ａ１ないし第３の溝部２ａ３からなっている。第１の溝部２ａ１ないし第３の溝部２ａ３は、ステータの周方向に測ったそれぞれの幅寸法Ｔｂ１，Ｔｂ２及びＴｂ３が順次段階的に大きくなるように（Ｔｂ１＜Ｔｂ２＜Ｔｂ３の関係が成立するように）設けられており、第１の溝部２ａ１〜第３の溝部２ａ３のそれぞれの積層厚Ｌｂ１ないしＬｂ３は、各歯部の第１の圧入部３ａ１ないし第３の圧入部３ａ３の積層厚Ｌｔ１ないしＬｔ３にそれぞれ等しく設定されている。継鉄部の各溝を構成する第１ないし第３の溝部の幅寸法Ｔｂ１ないしＴｂ３はそれぞれ、歯部の第１ないし第３の圧入部を圧入するのに適した大きさを有している。
【００４０】
本発明に係わるステータにおいては、各歯部３の第１ないし第３の圧入部３ａ１ないし３ａ３がそれぞれ継鉄部２の対応する溝２ａの第１ないし第３の溝部２ａ１ないし２ａ３に圧入されて各歯部が継鉄部２に結合される。
【００４１】
上記のステータを組み立てる際には、図３（Ａ）に示す歯部積層体３３を製作し、図３（Ｃ）に示す継鉄部２を製作した後、歯部積層体３３の各歯部３にコイルを巻装する。次いで、継鉄部２の最も幅が広い第３の溝部３ａ３を上方に開口させた状態で該継鉄部２を圧入装置の固定テーブル上にセットし、コイルを巻装した歯部積層体３３の各歯部３の最も幅が狭い第１の圧入部３ａ１を下方に向け、かつ歯部積層体の各歯部を継鉄部の対応する溝に整合させた状態で、歯部積層体３３を圧入装置の可動ロッドに保持させて継鉄部２側に変位させる。
【００４２】
歯部積層体３３を継鉄部２側に変位させると、各歯部の圧入部は最初継鉄部の対応する溝内にほとんど無抵抗で挿入されていき、図４（Ａ）ないし（Ｃ）に示したように、最も幅が狭い第１の圧入部３ａ１の先端が最も幅が狭い第１の溝部２ａ１の入口（第２の溝部２ａ２側の端部）に到達したところで、歯部積層体の変位が妨げられる。この状態から歯部積層体３３に大きな力を加えて、該歯部積層体を継鉄部２側に変位させると、第１の圧入部ないし第３の圧入部がそれぞれ第１の溝部ないし第３の溝部内に圧入されて、各歯部３が継鉄部２に結合され、図５（Ａ）ないし（Ｃ）に示す電機子鉄心が完成する。
【００４３】
本実施形態の回転電機用ステータにおいては、各歯部の後端部の圧入部の少なくとも一部を継鉄部の溝内に緩く挿入した状態で、圧入を開始させるので、従来のこの種のステータに比べて、圧入ストロークを短くすることができる。本実施形態では、第１の圧入部ないし第３の圧入部の積層厚Ｔｔ１ないしＴｔ３がＬ／３に設定されているため、従来必要とした圧入ストロークＬに比べて、圧入ストロークを１／３に短縮することができる。
【００４４】
このように、本発明によれば、歯部３の後端部を継鉄部２の溝部に圧入する際の圧入ストロークを短くすることができるため、圧入設備のストロークを短くして該設備の小形化とコストの低減とを図ることができる。また圧入ストロークが短くなることにより、圧入に要する時間を短縮することができるため、製造能率を高めることができる。
【００４５】
なお本発明において、継鉄部に設ける溝部の分割数及び各歯部の後端部に設ける圧入部の分割数（上記の例では３）は任意であり、一般に継鉄部の溝部を第１ないし第ｎの溝部に分割し、各歯部の後端部に設ける圧入部を第１ないし第ｎ（ｎは２以上の整数）の圧入部に分割することができる。これらの分割数を多くすればするほど圧入ストロークが短くなる。但し、分割数を余り多くすると継鉄部及び歯部を構成する鋼板の種類が多くなるため鋼板の打ち抜き型の種類が多くなり、製造コストが高くなる。継鉄部に設ける溝部の分割数及び各歯部の後端部に設ける圧入部の分割数は、鋼板の種類を余り多くしない範囲で、しかも圧入ストロークを従来のものに比べて十分に小さくすることができる値（例えば２ないし４）に決めるのが好ましい。
【００４６】
一般に継鉄部の溝部２ａを第１の溝部２ａ１ないし第ｎの溝部２ａｎに分け、歯部の後端部に設ける圧入部を第１ないし第ｎの圧入部３ａ１ないし３ａｎに分ける場合には、第１の溝部２ａ１ないし第ｎの溝部２ａｎのそれぞれの幅寸法Ｔｂ１，Ｔｂ２，…，Ｔｂｎの間に、Ｔｂ１＜Ｔｂ２＜…＜Ｔｂｎの関係が成立し、第１の圧入部３ａ１ないし第ｎの圧入部３ａｎの幅寸法Ｔｔ１，Ｔｔ２，…，Ｔｔｎの間にＴｔ１＜Ｔｔ２＜…＜Ｔｔｎの関係が成立するように溝部及び圧入部の幅寸法を設定しておく。
【００４７】
また圧入部３ａ１ないし３ａｎの幅寸法Ｔｔ１，Ｔｔ２，…，Ｔｔｎは、溝部２ａ１ないし２ａ３に圧入するのに適した大きさにするべく、溝部２ａ１ないし２ａｎのそれぞれの幅寸法Ｔｂ１，Ｔｂ２，…，Ｔｂｎより僅かに大きく設定するが、圧入部２ａ１，２ａ２，…，２ａｎ−１のそれぞれの幅寸法Ｔｔ１，Ｔｔ２，…，Ｔｔｎ−１が、幅寸法がより大きい圧入部が圧入される溝部２ａ２，２ａ３，…，２ｎの幅寸法Ｔｔ２，Ｔｔ３，…，Ｔｔｎより大きくなることはないようにしておく。
【００４８】
上記の実施形態では、継鉄部に設ける各溝部の積層厚（ステータの軸線方向に測った各溝部の寸法）を等しくし、各歯部の後端部に設ける各圧入部の積層厚を等しくしたが、第１ないし第ｎの溝部の積層厚は等しくなくてもよく、第１ないし第ｎの圧入部の積層厚は等しくなくてもよい。但し、第１ないし第ｎの溝部及び第１ないし第ｎの圧入部の対応するものどうしの積層厚は等しくしておく必要がある。即ち、第１ないし第ｎの溝部の積層圧をそれぞれＬｔ１，Ｌｔ２，…，Ｌｔｎ、第１ないし第ｎの圧入部の積層厚をそれぞれＬｂ１，Ｌｂ２，…，Ｌｂｎとした場合、Ｌｔ１＝Ｌｂ１，Ｌｔ２＝Ｌｂ２，…，Ｌｔｎ＝Ｌｂｎに設定する必要がある。
【００４９】
上記の実施形態では、継鉄部の溝の幅を、該溝の一端から他端側に段階的に大きくしていくように第１ないし第ｎの溝部を設け、歯部の後端部に一端から他端側に幅が段階的に大きくなる第１ないし第ｎの圧入部を設けるようにしたが、継鉄部２の各溝２ａは、継鉄部の積層方向の一端側から他端側に向かって幅寸法が次第に大きくなるようにテーパがつけられた形状に形成されていてもよい。この場合は、各歯部の後端部に、継鉄部の溝のテーパに相応したテーパがつけられた圧入部を形成し、各歯部の後端部の圧入部を継鉄部の対応する溝に圧入することにより、各歯部を継鉄部に結合する。
【００５０】
図６（Ａ）ないし（Ｂ）は、継鉄部の溝をテーパが付けられた形状に形成した例を示したもので、同図（Ａ）は歯部積層体３３を示し、同図（Ｂ）は歯部３の後端部に形成されたテーパ付きの圧入部３ａを示している。また図６（Ｃ）は溝部２ａ，２ａ，…をテーパ付きの形状とした継鉄部２を示している。
【００５１】
上記の各実施形態では、各歯部の後端部の圧入部の断面形状と、それ以外の部分（コイルが巻装される部分）の断面形状とを異ならせたが、各歯部の後端部以外の部分（コイルが巻装される部分）の断面形状を、各歯部の後端部の圧入部の断面形状と同じ形状とすることもできる。例えば、図１ないし図５に示した実施形態において、各歯部３の各部の断面形状を、圧入部３ａ１ないし３ａ３の断面形状と同じ形状にすることができる。このように構成した場合には、各歯部のコイルが巻装される部分が段付きの形状を呈することになるが、コイルはボビンを介して巻回されるため、コイルの巻装には支障を来さない。
【００５２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、歯部の後端部を継鉄部の溝部に圧入する際の圧入ストロークを短くすることができるため、圧入設備のストロークを短くして該設備の小形化とコストの低減とを図るとともに、圧入に要する時間を短縮して製造能率を向上させることができるという利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）ないし（Ｃ）はそれぞれ本発明の第１の実施形態で用いる３種類の歯部構成用鋼板の正面図である。
【図２】（Ａ）ないし（Ｃ）は第１の実施形態で用いる３種類の継鉄部構成用鋼板の正面図である。
【図３】（Ａ）は第１の実施形態で用いる歯部積層体の断面図、（Ｂ）は歯部の後端部に設ける圧入部を示した要部の正面図、（Ｃ）は継鉄部の断面図である。
【図４】（Ａ）は歯部積層体の圧入部を継鉄部の溝部に挿入して歯部積層体の各歯部の第１の圧入部を継鉄部の第１の溝部の入口に突き当てた状態を示す平面図、（Ｂ）は、（Ａ）のＩＶＢ−ＩＶＢ線断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＩＶＣ−ＩＶＣ線断面図である。
【図５】（Ａ）は圧入が完了した電機子鉄心を示す平面図、同図（Ｂ）及び（Ｃ）はそれぞれ（Ａ）のＶＢ−ＶＢ線断面図及びＶＣ−ＶＣ線断面図である。
【図６】（Ａ）は本発明の第２の実施形態で用いる歯部積層体の断面図、同図（Ｂ）は歯部の後端部に設ける圧入部を示した要部の正面図、同図（Ｃ）は継鉄部の断面図である。
【図７】（Ａ）は一連の歯部の先端の磁極部相互間を連結部により連結した構造の電機子鉄心を構成するために用いる歯部構成用鋼板を示した正面図である。（Ｂ）は（Ａ）の歯部構成用鋼板の各歯部に結合される継鉄部を構成するために用いる鋼板の正面図である。
【図８】従来技術によるステータの電機子鉄心を構成する歯部積層体の断面図、（Ｂ）は同電機子鉄心を構成する継鉄部の断面図である。
【図９】（Ａ）は図８の歯部積層体と継鉄部とにより構成された電機子鉄心の正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＩＸＢ−ＩＸＢ線断面図である。
【図１０】（Ａ）及び（Ｂ）は電機子鉄心の歯部を構成するために用いられる２種類の鋼板の例を示した正面図である。
【符号の説明】
２…継鉄部、２ａ…溝、２ａ１ないし２ａ３…第１ないし第３の溝部、３…歯部、３ａ１ないし３ａ３…第１ないし第３の圧入部、３ｂ…磁極部、３ｃ…連結部、２０Ａないし２０Ｃ…継鉄部構成用鋼板、３０Ａないし３０Ｃ…歯部構成用鋼板、３１…歯部構成部、３１ｂ…磁極構成部。

Claims (6)

1. 継鉄部構成用鋼板の積層体により環状に形成されて軸線方向に延びる複数の溝が等角度間隔で形成された継鉄部と、前記継鉄部の周方向に等角度間隔で並ぶように配置されてそれぞれの後端部が前記継鉄部の溝に圧入され、ロータ側の磁極に対向する磁極部がそれぞれの先端部に形成された複数の歯部とを有して、前記複数の歯部相互間にスロットが形成された電機子鉄心と、前記歯部に巻装された電機子コイルとを備えた回転電機用ステータにおいて、
   前記継鉄部の各溝は、前記継鉄部の積層方向の一端側から他端側に順次並ぶ第１の溝部ないし第ｎの溝部（ｎは２以上の整数）を有して、前記継鉄部の周方向に測った前記第１の溝部ないし第ｎの溝部の幅寸法が順次段階的に大きくなっていくように各溝部の幅寸法が設定され、
   前記各歯部の後端部には、前記継鉄部の対応する溝の第１の溝部ないし第ｎの溝部にそれぞれ圧入するのに適した幅寸法を有する第１ないし第ｎの圧入部が形成され、
   前記各歯部の第１ないし第ｎの圧入部がそれぞれ前記継鉄部の対応する溝の第１ないし第ｎの溝部に圧入されて前記各歯部が前記継鉄部に結合されていること、
   を特徴とする回転電機用ステータ。
2. 前記継鉄部の溝の第１ないし第ｎの溝部の鋼板積層方向の寸法が等しく設定され、前記各歯部の第１ないし第ｎの圧入部の鋼板積層方向の寸法が等しく設定されていること、
   を特徴とする請求項１に記載の回転電機用ステータ。
3. 継鉄部構成用鋼板の積層体により環状に形成されて軸線方向に延びる複数の溝が等角度間隔で形成された継鉄部と、前記継鉄部の周方向に等角度間隔で並ぶように配置されてそれぞれの後端部が前記継鉄部の溝に圧入され、ロータ側の磁極に対向する磁極部がそれぞれの先端部に形成された複数の歯部とを有して、前記複数の歯部相互間にスロットが形成された電機子鉄心と、前記歯部に巻装された電機子コイルとを備えた回転電機用ステータにおいて、
   前記継鉄部の各溝は、前記継鉄部の積層方向の一端側から他端側に向かって幅寸法が次第に大きくなるようにテーパがつけられた形状に形成され、
   前記各歯部の後端部に、前記継鉄部の溝のテーパに相応したテーパがつけられた圧入部が形成されて、各歯部の後端部の圧入部が前記継鉄部の対応する溝に圧入されていること、
   を特徴とする回転電機用ステータ。
4. 継鉄部構成用鋼板の積層体により環状に形成されて軸線方向に延びる複数の溝が等角度間隔で形成された継鉄部と、前記継鉄部の周方向に等角度間隔で並ぶように配置されてそれぞれの後端部が前記継鉄部の溝に圧入され、ロータ側の磁極に対向する磁極部がそれぞれの先端部に形成された複数の歯部とを有して、前記複数の歯部相互間にスロットが形成された電機子鉄心と、前記歯部に巻装された電機子コイルとを備えた回転電機用ステータを組み立てる回転電機用ステータの組立方法において、
   前記継鉄部の各溝を、前記継鉄部の積層方向の一端側から他端側に順次並ぶ第１の溝部ないし第ｎの溝部（ｎは２以上の整数）に分けて、前記継鉄部の周方向に測った前記第１の溝部ないし第ｎの溝部の幅寸法が順次段階的に大きくなっていくように各溝部の幅寸法を設定しておき、
   前記各歯部の後端部に、前記継鉄部の対応する溝の第１の溝部ないし第ｎの溝部にそれぞれ圧入するのに適した幅寸法を有する第１ないし第ｎの圧入部を形成しておき、
   前記各歯部に前記電機子コイルを巻装した後、各歯部の第１ないし第ｎの圧入部をそれぞれ前記継鉄部の対応する溝の第１ないし第ｎの溝部に圧入して前記各歯部を前記継鉄部に結合すること、
   を特徴とする回転電機用ステータの組立方法。
5. 前記継鉄部の溝の第１ないし第ｎの溝部の鋼板積層方向の寸法を等しく設定し、前記各歯部の第１ないし第ｎの圧入部の鋼板積層方向の寸法を等しく設定しておくこと、
   を特徴とする請求項４に記載の回転電機用ステータの組立方法。
6. 継鉄部構成用鋼板の積層体により環状に形成されて軸線方向に延びる複数の溝が等角度間隔で形成された継鉄部と、前記継鉄部の周方向に等角度間隔で並ぶように配置されてそれぞれの後端部が前記継鉄部の溝に圧入され、ロータ側の磁極に対向する磁極部がそれぞれの先端部に形成された複数の歯部とを有して、前記複数の歯部相互間にスロットが形成された電機子鉄心と、前記歯部に巻装された電機子コイルとを備えた回転電機用ステータにおいて、
   前記継鉄部の各溝を、前記継鉄部の積層方向の一端側から他端側に向かって幅寸法が次第に大きくなるようにテーパがつけられた形状に形成しておき、
   前記各歯部の後端部に、前記継鉄部の溝のテーパに相応するテーパがつけられた圧入部を形成しておき、
   前記各歯部に前記電機子コイルを巻装した後、各歯部の後端部の圧入部を前記継鉄部の対応する溝に圧入して各歯部を前記継鉄部に結合すること、
   を特徴とする回転電機用ステータの組立方法。

Images