JP2007295764A - Stator of rotary electric machine and ac generator - Google Patents

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誠 平間
Toshio Ishikawa
利夫 石川
Eiji Naito
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance the space factor of a stator coil in the slot of the stator and to form a magnetic path surely around the rotor and the stator coil. <P>SOLUTION: The core comprises an annular outer core, and an inner core where a plurality of slots for winding the stator coil periodically open to the outer circumferential side, and teeth provided between the slots of the inner core are coupled on the inner circumferential side by means of a nonmagnetic member such as resin. Since the stator coil is not inserted from the inner circumferential side of each teeth of narrow width but can be inserted from the outer circumferential side, space factor of the stator coil in the slot of the stator can be enhanced. Furthermore, since a magnetic path is not formed easily on the inner circumferential side of each teeth because of a nonmagnetic member such as resin, the magnetic path can be formed surely from the rotor to the outer core. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は回転電機のステータ及びその製造方法及び交流発電機に関するものである。   The present invention relates to a stator for a rotating electrical machine, a method for manufacturing the stator, and an AC generator.

回転電機が搭載されるものとして、自動車を例にとって説明すると、近年、自動車は、車両そのものの大きさを大きくせずに車室内を広くする傾向にある。そのため、各部品は、狭い空間内に搭載しなければならず小型化が要望されている。しかしながら、回転電機としては、効率を維持、または、向上させた上で小型化しなければならない。このような小型化と高効率化の両立の要望は、自動車に限らず、他の製品においても同様である。   As an example in which a rotating electrical machine is mounted, an automobile will be described as an example. In recent years, automobiles tend to widen the interior of a vehicle without increasing the size of the vehicle itself. Therefore, each component must be mounted in a narrow space, and there is a demand for downsizing. However, as a rotating electrical machine, the size must be reduced while maintaining or improving efficiency. Such demands for both miniaturization and high efficiency are not limited to automobiles, but also apply to other products.

ここで回転電機の小型化と高効率化を両立させるために、従来から固定子に設けられたスロット内に巻装されるステータコイルの高占積率化が要望されている。しかしながら、ステータコアと回転子との間で磁路が形成し易くするために、ステータコアにおける最内周側のスロット幅をステータコイルの巻装部分のスロット幅に対して狭くする必要があることから、内周側から絶縁被覆が施されたステータコイルを傷付けずに挿入するのには限度があった。   Here, in order to achieve both reduction in size and high efficiency of the rotating electrical machine, there has been a demand for a higher space factor of a stator coil wound in a slot provided in a stator. However, in order to facilitate the formation of a magnetic path between the stator core and the rotor, it is necessary to narrow the innermost circumferential slot width of the stator core with respect to the slot width of the winding portion of the stator coil. There was a limit in inserting the stator coil with the insulating coating from the inner peripheral side without damaging it.

そこで、特許文献1に示すようにステータコアを、外周に複数のスロットが開口するインナーコアと、インナーコアの外周に装着される円筒状のアウターコアとに分割し、ステータコイルをインナーコアの外周からスロット内に装着した後、アウターコアを装着して固定子を構成することで、スロット内でのステータコイルの占積率を向上させることができる。   Therefore, as shown in Patent Document 1, the stator core is divided into an inner core having a plurality of slots opened on the outer periphery and a cylindrical outer core attached to the outer periphery of the inner core, and the stator coil is separated from the outer periphery of the inner core. After mounting in the slot, the outer core is mounted to form the stator, whereby the space factor of the stator coil in the slot can be improved.

特開2000−184632号公報JP 2000-184632 A

しかしながら特許文献1においては、インナーコアと回転子との間で磁路が形成されることによる吸引力によって各ティースが外れてしまわぬよう、各ティースを内周側にて連結している。このため、モータに用いた場合には、回転子側に磁束が行かずに、このティース内周の連結部分で磁束が周回してしまう磁路が構成されてしまう。よって、スロット内でのステータコイルの占積率を向上したにもかかわらず、回転電機の効率が劣ってしまい、結果的には回転電機としての効率を向上させることは出来なかった。   However, in Patent Document 1, the teeth are connected on the inner peripheral side so that the teeth do not come off due to the attractive force generated by the magnetic path formed between the inner core and the rotor. For this reason, when it is used for a motor, a magnetic path is formed in which the magnetic flux does not flow to the rotor side and the magnetic flux circulates at the connecting portion of the inner periphery of the teeth. Therefore, although the space factor of the stator coil in the slot is improved, the efficiency of the rotating electrical machine is inferior, and as a result, the efficiency as the rotating electrical machine cannot be improved.

本発明の目的は、スロット内でのステータコイルの占積率を向上すると共に、回転子とステータコイル周りに確実に磁路が形成できる回転電機のステータ及びその製造方法及び交流発電機を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a stator for a rotating electrical machine that can improve the space factor of the stator coil in the slot and can reliably form a magnetic path around the rotor and the stator coil, a manufacturing method thereof, and an AC generator. There is.

本発明の回転電機のステータは、ステータコアをインナーコアとアウターコアで構成し、インナーコアにおける隣り合うティース同士の内周側を非磁性部材にて連結したことを特徴としている。   The stator of the rotating electrical machine according to the present invention is characterized in that the stator core is composed of an inner core and an outer core, and the inner peripheral sides of adjacent teeth in the inner core are connected by a nonmagnetic member.

また、本発明の回転電機のステータは、交流発電機に用いられ、非磁性部材は、各ティースがアウターコアに対して内周側に移動するのを阻止することを特徴としている。   Moreover, the stator of the rotating electrical machine of the present invention is used for an AC generator, and the nonmagnetic member is characterized in that each tooth prevents the teeth from moving toward the inner peripheral side with respect to the outer core.

また、本発明の回転電機のステータは、インナーコアの内周側にて各ティース同士が接続されるように成形し、更に、各ティースが接続される部分の外周側に非磁性部材を成形すると共に、インナーコアの内周側を非磁性部材の位置まで切削することで製造されている。   The stator of the rotating electrical machine of the present invention is formed so that the teeth are connected to each other on the inner peripheral side of the inner core, and further, a nonmagnetic member is formed on the outer peripheral side of the portion to which the teeth are connected. In addition, it is manufactured by cutting the inner peripheral side of the inner core to the position of the nonmagnetic member.

本発明によれば、ステータにおけるスロット内でのステータコイルの占積率を向上すると共に、回転子とステータコイル周りに確実に磁路を形成することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while improving the space factor of the stator coil in the slot in a stator, a magnetic path can be reliably formed around a rotor and a stator coil.

本発明における回転電機が用いられる一実施の形態として、自動車用交流発電機を説明する。図1は自動車用交流発電機の全体構成の側面断面図である。   As an embodiment in which the rotating electrical machine of the present invention is used, an automotive alternator will be described. FIG. 1 is a side sectional view of the overall configuration of an automotive alternator.

駆動軸1の一端側には、回転伝達部材としてのプーリー2がボルト3により一体的に回転するよう固定されており、駆動源としてのエンジン等からベルト等の無端伝達帯を介してプーリー2に回転力が伝達される。尚、回転伝達部材をスプロケットとし、無端伝達帯をチェーンとすることも可能である。   A pulley 2 as a rotation transmission member is fixed to one end side of the drive shaft 1 so as to rotate integrally with a bolt 3, and is connected to the pulley 2 from an engine as a drive source through an endless transmission band such as a belt. Rotational force is transmitted. The rotation transmission member can be a sprocket and the endless transmission band can be a chain.

駆動軸1の軸方向略中央の部位には、所定間隔を開けて2つのセレーション4a,4bが形成されており、これらのセレーション4a,4bには回転子としてのランデル型鉄心5が一体回転可能に挿入されている。このランデル型鉄心5は、2つの磁性部材5a,
5bによって構成され、夫々の磁性部材5a,5bは、駆動軸1における夫々のセレーション4a,4bと噛み合って相対回転を規制する挿入穴6a,6bを有する軸部7a,
7bと、該軸部7a,7bの軸部の一端に設けられたプレート部8a,8bと、該プレート部8a,8bから略軸方向に伸びる先細り形状の複数の爪9(実施例では夫々のプレート部8a,8bから5本ずつ設けられている。)を有し、夫々の磁性部材5a,5bは、互いに向き合うよう爪9が交互に配置されると共に、軸部7a,7bの端部同士が当接して駆動軸1に固定される。尚、夫々の磁性部材5a,5bは、両端の材料を駆動軸1に形成された環状溝10a,10bに塑性流動させることにより軸方向の移動が規制されている。
Two serrations 4a and 4b are formed at a substantially central portion in the axial direction of the drive shaft 1 with a predetermined interval therebetween, and a Landel type iron core 5 as a rotor can rotate integrally with these serrations 4a and 4b. Has been inserted. The Landel iron core 5 includes two magnetic members 5a,
5b, and each magnetic member 5a, 5b engages with each serration 4a, 4b in the drive shaft 1 and has a shaft portion 7a having insertion holes 6a, 6b for restricting relative rotation.
7b, plate portions 8a and 8b provided at one end of the shaft portions 7a and 7b, and a plurality of tapered claws 9 extending substantially axially from the plate portions 8a and 8b (in the embodiment, each The magnetic members 5a and 5b are alternately provided with claws 9 so as to face each other, and the ends of the shaft portions 7a and 7b are arranged between the ends of the shaft portions 7a and 7b. Abut and are fixed to the drive shaft 1. The magnetic members 5a and 5b are restricted from moving in the axial direction by causing the material at both ends to plastically flow in the annular grooves 10a and 10b formed in the drive shaft 1.

ランデル型鉄心5の軸部7a,7bと爪9の間には絶縁被覆が施された界磁コイル11が巻装されており、この界磁コイル11の両端末線は、駆動軸1の他端側に設けられた2つのスリップリング12にそれぞれ接続され、ブラシ13を介して必用な発電が得られるべく制御された界磁電流が外部から供給される。界磁コイル11に電流が供給されると界磁コイル11の周りに磁界が生じてランデル型鉄心5に磁路が形成される。   A field coil 11 with an insulation coating is wound between the shaft portions 7 a and 7 b of the Landell-type iron core 5 and the claws 9. Both terminal wires of the field coil 11 are connected to the drive shaft 1. A field current that is connected to the two slip rings 12 provided on the end side and controlled to obtain necessary power generation via the brush 13 is supplied from the outside. When a current is supplied to the field coil 11, a magnetic field is generated around the field coil 11 and a magnetic path is formed in the Landel type iron core 5.

回転子としてのランデル型鉄心5の外周には、所定の隙間を介して磁性体からなるステータコア14が配置されており、該ステータコア14の周方向に複数設けられたスロット15内には複数相(本実施形態においては6相)の絶縁被覆が施されたステータコイル
16が巻装されている。このため、界磁コイル11に電流が供給されるとランデル型鉄心5とステータコア14に跨って磁路が形成されるため、回転子が回転することによってステータコイル16には交流電圧が発生する。尚、ステータコイル16の断面は円形である。
A stator core 14 made of a magnetic material is disposed on the outer periphery of the Landell-type iron core 5 as a rotor via a predetermined gap, and a plurality of phases (in the plurality of slots 15 provided in the circumferential direction of the stator core 14 ( In this embodiment, a stator coil 16 having a six-phase insulating coating is wound. For this reason, when a current is supplied to the field coil 11, a magnetic path is formed across the Landel-type iron core 5 and the stator core 14, so that an AC voltage is generated in the stator coil 16 when the rotor rotates. The stator coil 16 has a circular cross section.

ステータコイル16に発生した3相交流電圧は、プーリー2と軸方向反対側に設けられた整流回路としての正側ダイオードと負側ダイオードによって整流され、出力端子29からは直流電流が取り出される。尚、負側ダイオードは、負極側放熱板17aに設けられ、正側ダイオードは、負極側放熱板17aに絶縁された状態で重ねられる正極側放熱板17bに固定されている。   The three-phase AC voltage generated in the stator coil 16 is rectified by a positive side diode and a negative side diode as a rectifier circuit provided on the opposite side in the axial direction from the pulley 2, and a direct current is taken out from the output terminal 29. The negative side diode is provided on the negative side heat radiating plate 17a, and the positive side diode is fixed to the positive side heat radiating plate 17b which is overlapped with the negative side heat radiating plate 17a.

ステータコア14は、プーリー1側に設けられた椀状のフロントハウジング18及びスリップリング12側に設けられた椀状のリヤハウジング19間に図外のボルトによって挟持固定されている。フロントハウジング18及びリヤハウジング19の外周側には、車両に固定するためのブラケット18a,19aが夫々のハウジング18,19に設けられると共に、内周側には駆動軸1を回転自在に支持するための軸受としてのボールベアリング21a,21bが夫々のハウジング18,19に固定されている。また、リヤハウジング19には、スリップリング12,ブラシ13,整流素子,負極側放熱板17a,正極側放熱板17b等を保護するべく内部に収容するリヤカバー20がボルトによって固定されている。これらのフロントハウジング18及びリヤハウジング19及びリヤカバー20は、非磁性体のアルミニウム合金にて成形されている。   The stator core 14 is sandwiched and fixed by a bolt (not shown) between a hook-shaped front housing 18 provided on the pulley 1 side and a hook-shaped rear housing 19 provided on the slip ring 12 side. Brackets 18a and 19a for fixing to the vehicle are provided on the outer peripheral sides of the front housing 18 and the rear housing 19, and the drive shaft 1 is rotatably supported on the inner peripheral side. Ball bearings 21a and 21b are fixed to the housings 18 and 19, respectively. In addition, a rear cover 20 that is housed inside the rear housing 19 is secured with bolts so as to protect the slip ring 12, the brush 13, the rectifying element, the negative-side radiator plate 17a, the positive-side radiator plate 17b, and the like. These front housing 18, rear housing 19 and rear cover 20 are formed of a nonmagnetic aluminum alloy.

次に本発明の第1の実施例としてのステータの詳細を図2,図3,図4に基づいて説明する。図2は、ステータコイルが巻装されたステータの斜視図であり、図3は、ステータのスロット部を断面として拡大した図である。また、図4(a)は、ステータにおけるインナーコアの斜視図、図4(b)は、ステータにおけるアウターコアの斜視図である。   Next, details of the stator according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a perspective view of a stator around which a stator coil is wound, and FIG. 3 is an enlarged view of a slot portion of the stator as a cross section. FIG. 4A is a perspective view of the inner core in the stator, and FIG. 4B is a perspective view of the outer core in the stator.

図2及び図4の(a),(b)に示すようにステータ22は、内周に配置されるインナーコア14aと、インナーコア14aの外周に配置されるアウターコア14bとからなるステータコア14と、インナーコア14aに巻装されるステータコイル16とによって構成されている。   As shown in FIGS. 2 and 4A and 4B, the stator 22 includes a stator core 14 including an inner core 14a disposed on the inner periphery and an outer core 14b disposed on the outer periphery of the inner core 14a. The stator coil 16 is wound around the inner core 14a.

図4(a)に示すようにインナーコア14aは、複数のティース23が放射状に複数
(本実施例では72)配置されることにより、各ティース間に外周側に放射状に開口する溝形状のスロット15が周方向に複数(本実施例では72)形成され、内周側にて各ティース23同士が非導電性材料である非磁性部材としての樹脂26によって連結されている。このため、ティース23の内側から隣り合うティース23に磁束が流れづらくなっている。
As shown in FIG. 4 (a), the inner core 14a has a plurality of teeth 23 arranged radially (72 in this embodiment) so that a groove-shaped slot is opened radially between the teeth. A plurality (15 in this embodiment) 15 are formed in the circumferential direction, and the teeth 23 are connected to each other by a resin 26 as a nonmagnetic member made of a nonconductive material on the inner circumferential side. For this reason, it is difficult for the magnetic flux to flow from the inside of the teeth 23 to the adjacent teeth 23.

この樹脂26は、熱可塑性樹脂、もしくは、熱硬化性樹脂からなり、熱可塑性樹脂を用いた場合には、熱硬化性樹脂を用いたものより熱伝導性がよく、各ティース23同士の熱の行き来がしやすい。また、熱によって硬化する熱硬化性樹脂を用いた場合には、ステータコイル16及びステータコア14の発熱に伴い硬化するため、インナーコア14aとしての強度が向上する。熱可塑性樹脂としては、例えば、PA,PPS,PBT,PEEK,PTFE等の使用が可能であり、熱硬化性樹脂としては、例えば、フェノール系樹脂,不飽和ポリエステル,エポキシ等の使用が可能である。また、強度を向上させるためにガラス繊維等を含ませることも可能である。   The resin 26 is made of a thermoplastic resin or a thermosetting resin. When a thermoplastic resin is used, the resin 26 has better thermal conductivity than that using the thermosetting resin, and the heat of the teeth 23 is increased. Easy to come and go. Further, when a thermosetting resin that is cured by heat is used, the thermosetting resin is cured as the stator coil 16 and the stator core 14 generate heat, so that the strength as the inner core 14a is improved. As the thermoplastic resin, for example, PA, PPS, PBT, PEEK, PTFE and the like can be used, and as the thermosetting resin, for example, phenol resin, unsaturated polyester, epoxy and the like can be used. . Further, it is possible to include glass fiber or the like in order to improve the strength.

図3に示すように各ティース23の内周側の端部には、周方向両側に突出するようにティースブリッジ27が設けられ、隣り合うティースブリッジ27同士を樹脂26が連結している。また、各ティース23の間に形成されるスロット15内には、絶縁紙25が巻かれた状態でステータコイル16が巻装されるが、ステータコイル16の幅は、スロット
15の1本分の幅より大きく、ステータコイル16の2本分の幅より小さい幅、つまり、ステータコイル16がスロット15内で一列に並ぶように形成されている。更に、スロット15とティース23の周方向幅は、ほぼ同一である。
As shown in FIG. 3, tooth bridges 27 are provided at end portions on the inner peripheral side of the respective teeth 23 so as to protrude on both sides in the circumferential direction, and a resin 26 is connected between the adjacent tooth bridges 27. In addition, the stator coil 16 is wound in a state where the insulating paper 25 is wound in the slot 15 formed between the teeth 23. The width of the stator coil 16 is equal to that of one slot 15. The width is larger than the width of two stator coils 16, that is, the stator coils 16 are formed in a row in the slot 15. Further, the circumferential widths of the slot 15 and the teeth 23 are substantially the same.

また、樹脂26は、図4(a)に示すようにティース23におけるインナーコア14aの軸方向の全範囲に設けられており、更に、図3に示すように樹脂26とティース23の内周側面に対して、インナーコア14aの径方向でほぼ同じ位置に設けられている。詳細には、インナーコア14aの内周面の全範囲において樹脂26とティース23とが交互に設けられており、夫々の内周面が連続した円弧面を構成することによって、インナーコア14aの内周面は、凹凸の無い連続した円筒形状になっている。   Further, the resin 26 is provided in the entire range in the axial direction of the inner core 14a in the teeth 23 as shown in FIG. 4A. Further, as shown in FIG. 3, the resin 26 and the inner peripheral side surface of the teeth 23 are provided. On the other hand, it is provided at substantially the same position in the radial direction of the inner core 14a. Specifically, the resin 26 and the teeth 23 are alternately provided in the entire range of the inner peripheral surface of the inner core 14a, and each inner peripheral surface constitutes a continuous arc surface, whereby the inner core 14a has an inner surface. The peripheral surface has a continuous cylindrical shape with no irregularities.

次にアウターコア14bについて説明する。磁粉に絶縁材および結着材としての樹脂等の材料を被覆し、成形型で圧縮、成形されるいわゆる圧粉磁心にて構成されている。   Next, the outer core 14b will be described. The magnetic powder is constituted by a so-called dust core that is coated with a material such as an insulating material and a resin as a binder, and is compressed and molded by a molding die.

図4(b)に示すようにアウターコア14bは、環状の円筒形状、つまり、円環状に形成され、内周側におけるインナーコア14aの各ティース23の対応部分には全て内周側に開口する凹部24が放射状に軸方向に沿って形成されている。この凹部24内には、インナーコア14aの各ティース23外周端が装着される。アウターコア14bもインナーコア14a同様の材料及び同様の製法である圧粉磁心にて構成されている。   As shown in FIG. 4B, the outer core 14b is formed in an annular cylindrical shape, that is, in an annular shape, and all of the corresponding portions of the teeth 23 of the inner core 14a on the inner peripheral side open to the inner peripheral side. Concave portions 24 are formed radially along the axial direction. In the recess 24, the outer peripheral ends of the teeth 23 of the inner core 14a are mounted. The outer core 14b is also composed of a dust core that is the same material and the same manufacturing method as the inner core 14a.

このように構成されたインナーコア14aとアウターコア14bは、ステータコイル
16が巻装されたインナーコア14aの各ティース23の外周側をアウターコア14bの凹部24に夫々、軸方向から圧入することで固定して図2に示すようなステータコア14を構成する。
The inner core 14a and the outer core 14b configured as above are formed by pressing the outer peripheral side of each tooth 23 of the inner core 14a around which the stator coil 16 is wound into the recess 24 of the outer core 14b from the axial direction. A stator core 14 as shown in FIG.

次に図1と図3に基づいて、自動車用交流発電機の作動及びステータコアに形成される磁路について説明する。   Next, the operation of the automotive alternator and the magnetic path formed in the stator core will be described with reference to FIGS.

自動車用交流発電機が発電を行うには、まず、プーリー2にエンジン等の駆動源からベルトを介して回転力を伝達する。このプーリー2の回転により駆動軸1を介して回転子としてのランデル型鉄心5とその内部に装着された界磁コイル11がステータコア14に対して回転する。このように単に回転子が回転している状態では、発電は行われないが、外部からブラシ13及びスリップリング12を介して界磁コイル11に直流電流が供給されると界磁コイル11の周りに磁界が形成される。そこで界磁コイル11を囲むようにランデル型鉄心5が設けられ、爪9が軸方向両端側から周方向に交互に延びているので、周方向に隣り合う爪9同士には、異なった磁極が形成される。   In order for the automotive alternator to generate power, first, a rotational force is transmitted to the pulley 2 from a driving source such as an engine via a belt. The rotation of the pulley 2 causes the Landel-type iron core 5 as a rotor and the field coil 11 mounted therein to rotate with respect to the stator core 14 via the drive shaft 1. In such a state where the rotor is simply rotating, power generation is not performed, but when a direct current is supplied to the field coil 11 from the outside via the brush 13 and the slip ring 12, the field coil 11 is surrounded. A magnetic field is formed. Therefore, the Landel-type iron core 5 is provided so as to surround the field coil 11, and the claws 9 alternately extend in the circumferential direction from both ends in the axial direction, so that different magnetic poles are provided between the claws 9 adjacent in the circumferential direction. It is formed.

ここで、ランデル型鉄心5に形成される磁束は、爪9の先端で行き場を失うため、周方向に隣り合う爪9に流れようとするが、周方向に隣り合う爪9の間の隙間よりも爪9の外周面と対向するインナーコア14aにおけるティース23との間の隙間の方が小さいため、ほとんどの磁束は、ティース23側に流れる。   Here, since the magnetic flux formed in the Landel iron core 5 loses its place at the tip of the claw 9, it tends to flow to the claw 9 adjacent in the circumferential direction, but from the gap between the claw 9 adjacent in the circumferential direction. In addition, since the gap between the inner core 14a facing the outer peripheral surface of the claw 9 and the teeth 23 is smaller, most of the magnetic flux flows to the teeth 23 side.

ここで従来技術のように各ティース23が内周側にて連結していた場合には、ステータコイル周りに磁束が周回せず、各ティース23同士の連結部分で磁束が周回してしまうが、本発明では、各ティース23の内周側を非磁性部材としての樹脂26によって連結しているため、各ティース23同士の磁束の行き来は少なくなる。このため、図3に示すティース23に流れた磁束は、アウターコア14bを経由して別のティース23に流れ、更に回転子としてのランデル型鉄心5に戻るような磁路が形成される。このようにステータコイル16周りに磁路が形成されることによってステータコイル16には電圧が生じる。尚、ランデル型鉄心5は、回転しており、ステータコイル16は3相となっているため、発電される電圧は3相交流電圧となるが整流回路によって全波整流され、直流電圧に変換される。このように発電された直流電力は、出力端子29を介して図外のバッテリーに供給される。尚、各ティース23は、磁路が形成されることにより、回転子側に吸引されるが、各ティース23間には樹脂26が存在しているため、ティース23の内側への磁束の移動は極力阻止される。   Here, when the teeth 23 are connected on the inner peripheral side as in the prior art, the magnetic flux does not circulate around the stator coil, and the magnetic flux circulates at the connection portion between the teeth 23. In the present invention, since the inner peripheral side of each tooth 23 is connected by the resin 26 as a non-magnetic member, the magnetic flux between the teeth 23 is reduced. For this reason, the magnetic flux which flowed to the teeth 23 shown in FIG. 3 flows to another tooth 23 via the outer core 14b, and further, a magnetic path is formed so as to return to the Landel type iron core 5 as a rotor. Thus, a voltage is generated in the stator coil 16 by forming a magnetic path around the stator coil 16. Since the Landell type iron core 5 is rotating and the stator coil 16 has three phases, the generated voltage is a three-phase AC voltage, but is full-wave rectified by a rectifier circuit and converted into a DC voltage. The The DC power generated in this way is supplied to a battery (not shown) via the output terminal 29. Each tooth 23 is attracted to the rotor side by forming a magnetic path. However, since the resin 26 exists between the teeth 23, the magnetic flux moves to the inside of the teeth 23. It is blocked as much as possible.

また、バッテリーの残量に応じて、界磁コイル11に供給される電流が制御され、過剰に電力を供給することによるバッテリーの寿命の低下を防止している。このようにステータコイル16に生じる電力は、バッテリーの状態や回転数等に応じて可変する。   Further, the current supplied to the field coil 11 is controlled in accordance with the remaining amount of the battery, thereby preventing a decrease in battery life due to excessive power supply. Thus, the electric power generated in the stator coil 16 varies in accordance with the state of the battery, the rotational speed, and the like.

次に図5〜図9に基づいてステータコアの製造方法について説明する。図5は、インナーコアの製造方法を説明した図である。図6は、製造されたインナーコアの斜視図である。図7は、インナーコアにステータコイルを巻装した状態の斜視図である。図8は、インナーコアとアウターコアの固定方法を説明した図である。図9は、最終的に製造されたステータコアの断面図である。   Next, a method for manufacturing a stator core will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a diagram illustrating a method for manufacturing the inner core. FIG. 6 is a perspective view of the manufactured inner core. FIG. 7 is a perspective view of a state in which a stator coil is wound around the inner core. FIG. 8 is a diagram illustrating a method for fixing the inner core and the outer core. FIG. 9 is a cross-sectional view of the finally manufactured stator core.

まず、絶縁被覆が施された磁粉を成形型に入れて圧縮し、図5(a)に示すようなインナーコア14aの原形が成形される。この原形は、各ティース23が内周側にて接続されて、全てのティース23が環状に一体化されている。また、各ティース23同士が接続される箇所の外周側には、夫々、凹状の非磁性部材装着部28が設けられており、この非磁性部材装着部28は、インナーコア14aの原形を成形する際に成形型によって同時に成形される。尚、この非磁性部材装着部28を挟んで周方向両側には、各ティース23から周方向に突出する部分が設けられているが、この部位が最終的にはティースブリッジ27となる。次に図5(b)及び図6に示すように非磁性部材装着部28に樹脂26を射出成形する。このため、樹脂26は、非磁性部材装着部28内に結着する。   First, the magnetic powder coated with insulating coating is put into a mold and compressed to mold the original shape of the inner core 14a as shown in FIG. In this original form, the teeth 23 are connected on the inner peripheral side, and all the teeth 23 are integrated in an annular shape. In addition, concave nonmagnetic member mounting portions 28 are provided on the outer peripheral sides of the locations where the teeth 23 are connected to each other, and the nonmagnetic member mounting portions 28 form the original shape of the inner core 14a. At the same time, it is molded simultaneously by the mold. In addition, although the part which protrudes in the circumferential direction from each teeth 23 is provided in the circumferential direction both sides on both sides of this nonmagnetic member mounting part 28, this site | part becomes the teeth bridge 27 finally. Next, as shown in FIGS. 5B and 6, a resin 26 is injection-molded on the nonmagnetic member mounting portion 28. For this reason, the resin 26 is bound in the nonmagnetic member mounting portion 28.

このように成形されたインナーコア14aの原形に図7に示すようにステータコイル
16を巻装する。ステータコイル16は、インナーコア14aの外周側から挿入し、隣り合う6つのスロット15内に6相分のコイルが分布巻きとしての波巻きで巻装されている。また、各スロット15の幅は、前述したように1本のコイルが挿入できる幅しかないため、径方向に一列に並ぶようにコイルが挿入されている。本実施例では、5本のコイルが挿入されるようにステータコイル16が巻装されている。
A stator coil 16 is wound around the original shape of the inner core 14a thus formed as shown in FIG. The stator coil 16 is inserted from the outer peripheral side of the inner core 14a, and coils for six phases are wound in adjacent six slots 15 by wave winding as distributed winding. Moreover, since the width of each slot 15 is only a width that allows one coil to be inserted as described above, the coils are inserted in a row in the radial direction. In the present embodiment, the stator coil 16 is wound so that five coils are inserted.

次に図8(a)に示すようにインナーコア14aにおける各ティース23がアウターコア14bの凹部24内に固定されるようにインナーコア14aの外周に軸方向からアウターコア14bを圧入により装着して、図8(b)に示すようにインナーコア14aとアウターコア14bを一体化する。尚、インナーコア14aとアウターコア14bは、隙間無く密着させた方が磁路を形成しやすくできるため、圧入の際、アウターコア14bが若干変形するくらいがよい。   Next, as shown in FIG. 8 (a), the outer core 14b is fitted into the outer periphery of the inner core 14a from the axial direction by press fitting so that the teeth 23 of the inner core 14a are fixed in the recess 24 of the outer core 14b. As shown in FIG. 8B, the inner core 14a and the outer core 14b are integrated. In addition, since it is easier to form a magnetic path if the inner core 14a and the outer core 14b are in close contact with each other without a gap, it is preferable that the outer core 14b be slightly deformed during press-fitting.

このように製造されたステータコア14は、インナーコア14aの内周にて各ティース23同士が連結された状態となっているが、図9に示すようその連結部を切削加工により取り除く。このため、各ティースの内周は、残った樹脂26によって連結されることになる。   The stator core 14 manufactured in this manner is in a state where the teeth 23 are connected to each other on the inner periphery of the inner core 14a, but the connecting portion is removed by cutting as shown in FIG. For this reason, the inner periphery of each tooth is connected by the remaining resin 26.

以上、実施例1について説明したが、実施例1の作用効果を以下に示す。   Although the first embodiment has been described above, the operational effects of the first embodiment will be described below.

実施例1によれば、外周側に開口するスロットが周方向に複数形成されるよう磁性体からなる複数の独立したティースによって構成されるインナーコアと、該インナーコアの外周側に配置されて、スロット周りに磁路を形成するアウターコアと、スロット内に周期的に巻装されるステータコイルと、インナーコアにおける隣り合うティース同士を内周側にて連結する非磁性部材とを備えている。このため、ステータコイルを幅の狭い各ティースの内周側から挿入せず、外周側から挿入できるのでステータにおけるスロット内でのステータコイルの占積率を向上することができる。また、各ティースの内周側は、非磁性部材によって磁路が形成されづらくなっているので回転子からアウターコアの方まで確実に磁路を形成することができる。   According to Example 1, an inner core constituted by a plurality of independent teeth made of a magnetic material so that a plurality of slots opened on the outer circumferential side are formed in the circumferential direction, and disposed on the outer circumferential side of the inner core, The outer core which forms a magnetic path around a slot, the stator coil periodically wound in a slot, and the nonmagnetic member which connects the adjacent teeth in an inner core on the inner peripheral side are provided. For this reason, since the stator coil can be inserted from the outer peripheral side without being inserted from the inner peripheral side of each of the narrow teeth, the space factor of the stator coil in the slot in the stator can be improved. Further, since the magnetic path is hardly formed on the inner peripheral side of each tooth by the nonmagnetic member, the magnetic path can be surely formed from the rotor to the outer core.

また、実施例1によれば、非磁性部材を非導電性材料とした。このため、非磁性体部材に渦電流が生じてしまうことがなく、渦電流の発生による発熱を防止することができる。具体的には、非導電性材料を樹脂とした。また、この樹脂に熱可塑性樹脂を採用した場合、熱硬化性樹脂を用いたものより熱伝導性がよく、各ティース同士の熱の行き来がしやすい。また、熱硬化性樹脂を用いた場合には、ステータコイル及びステータコアの発熱に伴い硬化するため、インナーコアとしての強度が向上する。   Moreover, according to Example 1, the nonmagnetic member was a nonconductive material. For this reason, an eddy current is not generated in the nonmagnetic member, and heat generation due to the generation of the eddy current can be prevented. Specifically, the non-conductive material was a resin. Further, when a thermoplastic resin is used for this resin, the heat conductivity is better than that using a thermosetting resin, and the heat is easily transferred between the teeth. Further, when a thermosetting resin is used, it hardens as the stator coil and the stator core generate heat, so that the strength as the inner core is improved.

また、実施例1によれば、ティースの内周側の端部には、周方向両側に突出するようにティースブリッジが設けられ、非磁性部材は、隣り合うティースブリッジ同士を連結するようにしている。このため、回転子との間で磁路を構成しやすくすることができる。   Moreover, according to Example 1, the tooth bridge is provided at the end portion on the inner peripheral side of the teeth so as to protrude on both sides in the circumferential direction, and the nonmagnetic member is configured to connect adjacent tooth bridges. Yes. For this reason, a magnetic path can be easily configured with the rotor.

また、実施例1によれば、非磁性部材は、ティースにおけるインナーコアの軸方向の全範囲に設けられている。このため、各ティース同士の連結強度が向上する。   Moreover, according to Example 1, the nonmagnetic member is provided in the whole range of the axial direction of the inner core in teeth. For this reason, the connection strength between the teeth is improved.

また、実施例1によれば、非磁性部材がティースの内周側面に対して、インナーコアの径方向でほぼ同じ位置に設けられているので、回転子との間の隙間を極力少なくすることができ、結果的に磁路を構成しやすくすることができる。また、インナーコアの内周面を連続した円筒形状とし、周方向にて交互にティースと非磁性部材が配置されるようにすれば、更に回転子に近づけることが可能となる。   Further, according to the first embodiment, the nonmagnetic member is provided at substantially the same position in the radial direction of the inner core with respect to the inner peripheral side surface of the tooth, so that the gap with the rotor is reduced as much as possible. As a result, the magnetic path can be easily configured. Further, if the inner peripheral surface of the inner core is formed into a continuous cylindrical shape and the teeth and the nonmagnetic members are alternately arranged in the circumferential direction, the inner core can be brought closer to the rotor.

また、実施例1によれば、アウターコアを環状に構成し、内周側にインナーコアが装着されるようにしたので、アウターコアを簡単な構成とすることができる。また、アウターコアの内周側に凹部をティースの数だけ形成し、凹部内に各ティースの外周が装着できるようにすれば、ティースと凹部が3つの面で接触することになるため、元々が別の部材で構成されていたアウターコアとインナーコア間の磁束の行き来をしやすくすることができ、アウターコアに対するティースの揺動も防止することができる。   Further, according to the first embodiment, the outer core is formed in an annular shape, and the inner core is mounted on the inner peripheral side, so that the outer core can be configured in a simple manner. In addition, if the number of teeth is formed on the inner peripheral side of the outer core and the outer periphery of each tooth can be mounted in the recess, the teeth and the recess come into contact with each other on three surfaces. The magnetic flux between the outer core and the inner core, which is constituted by another member, can be easily transferred, and the teeth can be prevented from swinging with respect to the outer core.

また、実施例1のステータコイルは、スロット内に径方向に一列に巻装され、スロットとティースの周方向幅をほぼ同一としている。つまり、スロットとティースは、ステータコイルの断面幅とほぼ同一幅となるため、非常に幅の狭いスロットとティースが多数形成されることとなる。ここでステータコイルを集中巻きのように多数の列に巻装するようにできれば1つのティースの周方向幅を大きくし、ティースの外周部とアウターコアとを強固に結合することも可能であるが、本実施例では、ティースの幅を大きくすることができないため、ティースの外周部とアウターコアとを強固に結合することはできない。このため、ティースの内周に樹脂を介在することがより意味のあることとなる。   Further, the stator coil of Example 1 is wound in a line in the radial direction in the slot, and the circumferential widths of the slot and the tooth are substantially the same. That is, since the slot and the tooth have substantially the same width as the cross-sectional width of the stator coil, a large number of slots and teeth having a very narrow width are formed. Here, if the stator coil can be wound in many rows like concentrated winding, it is possible to increase the circumferential width of one tooth and firmly bond the outer peripheral portion of the tooth and the outer core. In the present embodiment, since the width of the teeth cannot be increased, the outer peripheral portion of the teeth and the outer core cannot be firmly bonded. For this reason, it becomes more meaningful to interpose resin in the inner periphery of the teeth.

また、実施例1のステータコアは、交流発電機に用いているが、その場合には、発電効率が向上する。   Moreover, although the stator core of Example 1 is used for the AC generator, in that case, the power generation efficiency is improved.

また、実施例1のステータコアは、ティースの外周側にてスロットが開口し、内周側にて各ティース同士が接続されるように環状に構成されたインナーコアを一体に成形する工程と、少なくともインナーコアの内周側にて各ティースが接続される部分の外周側に非磁性部材を成形する工程と、スロット内にステータコイルを周期的に巻装する工程と、磁性体にて環状に成形されたアウターコアを前記インナーコアの外周に装着して固定する工程と、インナーコアの内周側を前記非磁性部材の位置まで切削する工程とによって製造した。このため、インナーコアにステータコイルを装着する際やインナーコアをアウターコアに装着する際に、非磁性部材とティースの結合箇所が破断してしまうことを阻止することができる。特にインナーコアとアウターコアとを圧入によって固定する場合には有効である。   In addition, the stator core of the first embodiment includes a step of integrally molding an inner core configured in an annular shape so that the slots are opened on the outer peripheral side of the teeth and the teeth are connected to each other on the inner peripheral side, A step of forming a nonmagnetic member on the outer peripheral side of the portion where each tooth is connected on the inner peripheral side of the inner core, a step of periodically winding a stator coil in the slot, and an annular shape made of a magnetic material The outer core was manufactured by attaching and fixing the outer core to the outer periphery of the inner core, and cutting the inner periphery of the inner core to the position of the nonmagnetic member. For this reason, when attaching a stator coil to an inner core, or attaching an inner core to an outer core, it can prevent that a joint location of a nonmagnetic member and teeth will break. This is particularly effective when the inner core and the outer core are fixed by press-fitting.

また、実施例1によれば、切削前のインナーコアの内周側にて各ティースが接続される部分の外周側に凹状の非磁性部材装着部を形成し、この非磁性部材装着部に非磁性部材を充填すると共に、非磁性部材装着部の底部から非磁性部材が現れるまで切削を行うようにした。このため、非磁性部材を非磁性部材装着部に必要な分だけ装着しやすく、非磁性部材装着部の底部から非磁性部材が現れるまで切削するだけでティースブリッジを容易に形成することができる。特に非磁性部材としての樹脂材料を型内で射出成形する際には、非磁性部材装着部を設けることが有効となる。   Further, according to the first embodiment, the concave nonmagnetic member mounting portion is formed on the outer peripheral side of the portion where each tooth is connected on the inner peripheral side of the inner core before cutting, and the nonmagnetic member mounting portion is non-coated. The magnetic member was filled and cutting was performed until the nonmagnetic member appeared from the bottom of the nonmagnetic member mounting portion. For this reason, it is easy to attach the nonmagnetic member to the nonmagnetic member mounting portion as much as necessary, and the tooth bridge can be easily formed by simply cutting from the bottom of the nonmagnetic member mounting portion until the nonmagnetic member appears. In particular, when a resin material as a nonmagnetic member is injection molded in a mold, it is effective to provide a nonmagnetic member mounting portion.

また、実施例1によれば、インナーコアとアウターコアを圧粉磁心で構成したので複雑な形状を容易に成形することができると共に、磁粉の表面に絶縁被膜が施されているため、渦電流の発生を抑制することもできる。   Moreover, according to Example 1, since the inner core and the outer core were comprised with the powder magnetic core, a complicated shape can be easily formed, and an insulating film is applied on the surface of the magnetic powder. Can also be suppressed.

また、実施例1によれば、アウターコアが若干、変形する程度にインナーコアに圧入したため、別部材によって構成されているものに確実に磁路を形成することができる。   Moreover, according to Example 1, since the outer core was press-fitted into the inner core to such an extent that the outer core was slightly deformed, the magnetic path can be surely formed in what is constituted by another member.

以上、実施例1は、回転電機として自動車用交流発電機を用いて説明したが、発電機に限らずモータにて適用することが可能である。   As described above, the first embodiment has been described using the automotive AC generator as the rotating electrical machine, but is not limited to the generator and can be applied to a motor.

また、実施例1では、アウターコアの内周にインナーコアのティースが挿入される凹部を形成したが、凹部が無くとも、互いを固定することは可能である。   Moreover, in Example 1, although the recessed part where the teeth of an inner core are inserted is formed in the inner periphery of an outer core, even if there is no recessed part, it is possible to fix each other.

また、実施例1では、ステータコイルの断面を円形としたが、断面を多角形状とすることも可能である。特に断面を四画形状とすることにより、スロット内でのステータコイルの占積率を向上させることができる。   In the first embodiment, the stator coil has a circular cross section, but the cross section may be polygonal. In particular, the space factor of the stator coil in the slot can be improved by making the cross section into a quadrilateral shape.

また、実施例1では、インナーコアとアウターコアを圧粉鉄心で構成したが、夫々の面同士が絶縁した状態で積層された積層鋼板によって構成することも可能である。この場合、圧粉鉄心に対して、各部の強度を向上させることができる。   Moreover, in Example 1, although the inner core and the outer core were comprised with the dust core, it is also possible to comprise by the laminated steel plate laminated | stacked in the state which each surface insulated. In this case, the strength of each part can be improved with respect to the dust core.

また、実施例1では、非磁性部材として樹脂を用いたものについて説明したが、樹脂以外にも、例えば、アルミやステンレス等の導電性の非磁性金属を用いることもできる。この場合には、樹脂よりも熱伝導性がよいため、ティースの温度を平均的にすることができる。このため、放熱効率が向上する。   Moreover, although Example 1 demonstrated what used resin as a nonmagnetic member, in addition to resin, electroconductive nonmagnetic metals, such as aluminum and stainless steel, can also be used, for example. In this case, since the thermal conductivity is better than that of the resin, the temperature of the teeth can be averaged. For this reason, heat dissipation efficiency improves.

また、実施例1では、非磁性部材を凹状の非磁性部材装着部に設けたが非磁性部材装着部を設けずに各ティース間の内周側底部に単に非磁性部材を設けるだけでもよい。この場合には、ティースブリッジを設けることができないため、回転子からの磁路が伝達できるようにティースの周方向幅を広めに設定する必要がある。   In the first embodiment, the nonmagnetic member is provided in the concave nonmagnetic member mounting portion. However, the nonmagnetic member may be simply provided on the inner peripheral bottom between the teeth without providing the nonmagnetic member mounting portion. In this case, since the tooth bridge cannot be provided, it is necessary to set the circumferential width of the teeth wider so that the magnetic path from the rotor can be transmitted.

また、実施例1では、インナーコアとアウターコアを圧入にて固定したが溶接等の別の方法にて固定することも可能である。   In the first embodiment, the inner core and the outer core are fixed by press-fitting, but may be fixed by another method such as welding.

次に本発明の実施例2のステータを図に基づいて説明する。図10は、実施例2のステータにおけるスロット部を断面として拡大した図である。尚、実施例1と共通する部位については、同一称呼,同一の符号で表す。   Next, a stator according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 10 is an enlarged view of the slot portion of the stator of the second embodiment as a cross section. In addition, about the site | part which is common in Example 1, it represents with the same name and the same code | symbol.

実施例1では、非磁性部材としての樹脂26がティースブリッジ27の周方向先端面に設けられていただけであったが、実施例2では、樹脂26がティースブリッジ27の内周側と外周側に延在して設けられている。詳細に説明すると、ティースブリッジ27の周方向先端面における内周側と外周側には凹みが設けられ、この凹みに樹脂26が入り込んでいる。   In the first embodiment, the resin 26 as the non-magnetic member is merely provided on the circumferential front end surface of the tooth bridge 27. However, in the second embodiment, the resin 26 is disposed on the inner peripheral side and the outer peripheral side of the tooth bridge 27. It is extended and provided. More specifically, the inner peripheral side and the outer peripheral side of the tip end surface in the circumferential direction of the teeth bridge 27 are provided with recesses, and the resin 26 enters the recesses.

このように実施例2では、ティースブリッジ27の内周側と外周側に樹脂26が延在して設けられているので、各ティース23が径方向に相対移動するのを防止することができ、ティース23と樹脂26の結着を強固なものとすることができる。   Thus, in Example 2, since the resin 26 extends and is provided on the inner peripheral side and the outer peripheral side of the tooth bridge 27, each tooth 23 can be prevented from relatively moving in the radial direction. The binding between the teeth 23 and the resin 26 can be strengthened.

次に本発明の実施例3のステータを図に基づいて説明する。図11は、実施例3のステータにおけるスロット部を断面として拡大した図である。尚、他の実施例と共通する部位については、同一称呼,同一の符号で表す。   Next, a stator according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 11 is an enlarged view of the slot portion of the stator of the third embodiment as a cross section. In addition, about the site | part which is common in another Example, it represents with the same name and the same code | symbol.

実施例2では、樹脂26がティースブリッジ27の内周側と外周側に延在して設けられていたが、実施例3では、更にティースブリッジ27の径方向略中央位置にも凹みを設けている。つまり、ティースブリッジ27の周方向先端面には、凹凸が形成され、夫々の凹みに樹脂26が入り込んでいる。   In the second embodiment, the resin 26 is provided so as to extend to the inner peripheral side and the outer peripheral side of the teeth bridge 27. However, in the third embodiment, a recess is also provided at a substantially central position in the radial direction of the teeth bridge 27. Yes. That is, unevenness is formed on the circumferential front end surface of the teeth bridge 27, and the resin 26 enters the respective recesses.

このように実施例3では、ティースブリッジ27の周方向先端面に凹凸が設けられ、凹みの部分には、樹脂26が入り込んでいるので、実施例2よりも、更に各ティース23と樹脂26の結着を強固なものとすることができる。   Thus, in Example 3, since the unevenness | corrugation is provided in the circumferential direction front end surface of the teeth bridge 27 and the resin 26 has entered into the recessed part, each of the teeth 23 and the resin 26 is further further than in Example 2. The binding can be made strong.

次に本発明の実施例4のステータを図に基づいて説明する。図12は、実施例4のステータにおけるスロット部を断面として拡大した図である。尚、他の実施例と共通する部位については、同一称呼,同一の符号で表す。   Next, a stator according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 12 is an enlarged view of the slot portion of the stator of the fourth embodiment as a cross section. In addition, about the site | part which is common in another Example, it represents with the same name and the same code | symbol.

実施例1では、スロット15内におけるステータコイル16の周囲を絶縁紙25で巻いてインナーコア14a及びアウターコア14bとステータコイル16間を絶縁しているが、実施例4では、各ティース23間に設けられる非磁性体としての樹脂26をスロット
15の内周表面に連続して形成し、更にアウターコア14bにおけるスロット15の対応箇所である凹部24間にも樹脂26を形成している。
In the first embodiment, the periphery of the stator coil 16 in the slot 15 is wound with insulating paper 25 to insulate the inner core 14a and outer core 14b from the stator coil 16, but in the fourth embodiment, between the teeth 23. The provided resin 26 as a nonmagnetic material is continuously formed on the inner peripheral surface of the slot 15, and the resin 26 is also formed between the recesses 24 corresponding to the slots 15 in the outer core 14 b.

このため、実施例4では、絶縁紙25を設けなくともステータコイル16をステータコア14に対して絶縁することができ、更に、インナーコア14aの強度も向上させることができる。   For this reason, in Example 4, the stator coil 16 can be insulated from the stator core 14 without providing the insulating paper 25, and the strength of the inner core 14a can be improved.

回転電機としての自動車用交流発電機の全体構成の側面断面図である。It is side surface sectional drawing of the whole structure of the alternating current generator for motor vehicles as a rotary electric machine. ステータコイルが巻装された実施例1のステータの斜視図である。It is a perspective view of the stator of Example 1 by which the stator coil was wound. 実施例1のステータのスロット部を断面として拡大した図である。It is the figure which expanded the slot part of the stator of Example 1 as a cross section. 実施例1のステータにおけるインナーコア及びアウターコアの斜視図である。It is a perspective view of the inner core and outer core in the stator of Example 1. FIG. 実施例1のインナーコアの製造方法を説明した図である。6 is a diagram illustrating a method for manufacturing the inner core of Example 1. FIG. 実施例1における製造されたインナーコアの斜視図である。1 is a perspective view of an manufactured inner core in Example 1. FIG. 実施例1におけるインナーコアにステータコイルを巻装した状態の斜視図である。It is a perspective view of the state where the stator coil was wound around the inner core in Example 1. 実施例1におけるインナーコアとアウターコアの固定方法を説明した図である。It is the figure explaining the fixing method of the inner core and outer core in Example 1. FIG. 実施例1の最終的に製造されたステータコアの断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a finally manufactured stator core of Example 1. 実施例2のステータのスロット部を断面として拡大した図である。It is the figure which expanded the slot part of the stator of Example 2 as a cross section. 実施例3のステータのスロット部を断面として拡大した図である。It is the figure which expanded the slot part of the stator of Example 3 as a cross section. 実施例4のステータのスロット部を断面として拡大した図である。It is the figure which expanded the slot part of the stator of Example 4 as a cross section.

符号の説明Explanation of symbols

14…ステータコア、14a…インナーコア、14b…アウターコア、15…スロット、16…ステータコイル、22…ステータ、23…ティース、24…凹部、26…樹脂
(非磁性部材)、27…ティースブリッジ、28…非磁性部材装着部。

DESCRIPTION OF SYMBOLS 14 ... Stator core, 14a ... Inner core, 14b ... Outer core, 15 ... Slot, 16 ... Stator coil, 22 ... Stator, 23 ... Teeth, 24 ... Recess, 26 ... Resin (nonmagnetic member), 27 ... Teeth bridge, 28 ... nonmagnetic member mounting part.

Claims (20)

コイルが巻装された回転電機のステータであって、
外周側に開口するスロットが周方向に複数形成されるよう磁性体からなる複数の独立したティースによって構成されるインナーコアと、
該インナーコアの外周側に配置されて、前記スロット周りに磁路を形成するアウターコアと、
前記スロット内に周期的に巻装されるステータコイルと、
前記インナーコアにおける隣り合う前記ティース同士を内周側にて連結する非磁性部材と、
を備えたことを特徴とする回転電機のステータ。
A stator of a rotating electrical machine on which a coil is wound,
An inner core constituted by a plurality of independent teeth made of a magnetic material so that a plurality of slots opened on the outer circumferential side are formed in the circumferential direction;
An outer core disposed on the outer peripheral side of the inner core and forming a magnetic path around the slot;
A stator coil periodically wound in the slot;
A nonmagnetic member for connecting adjacent teeth on the inner core on the inner peripheral side;
A stator for a rotating electrical machine, comprising:
請求項1において、
前記非磁性部材は、非導電性材料であることを特徴とする回転電機のステータ。
In claim 1,
The stator of a rotating electrical machine, wherein the nonmagnetic member is a nonconductive material.
請求項2において、
前記非磁性部材は、樹脂材料にて構成されることを特徴とする回転電機のステータ。
In claim 2,
The stator of a rotating electrical machine, wherein the nonmagnetic member is made of a resin material.
請求項3において、
前記樹脂材料は、熱可塑性樹脂であることを特徴とする回転電機のステータ。
In claim 3,
The stator for a rotating electrical machine, wherein the resin material is a thermoplastic resin.
請求項3において、
前記樹脂材料は、熱硬化性樹脂であることを特徴とする回転電機のステータ。
In claim 3,
The stator of a rotating electrical machine, wherein the resin material is a thermosetting resin.
請求項1において、
前記ティースの内周側の端部には、周方向両側に突出するようにティースブリッジが設けられ、前記非磁性部材は、隣り合う前記ティースブリッジ同士を連結することを特徴とする回転電機のステータ。
In claim 1,
A tooth bridge is provided at an end on the inner peripheral side of the teeth so as to protrude on both sides in the circumferential direction, and the nonmagnetic member connects adjacent tooth bridges to each other. .
請求項6において、
前記非磁性部材は、前記ティースブリッジの内周側と外周側に延在して設けられていることを特徴とする回転電機のステータ。
In claim 6,
The stator of a rotating electrical machine, wherein the nonmagnetic member is provided to extend to an inner peripheral side and an outer peripheral side of the teeth bridge.
請求項6において、
前記ティースブリッジの周方向先端部には、凹凸が形成されていることを特徴とする回転電機のステータ。
In claim 6,
A stator for a rotating electrical machine, wherein unevenness is formed at a circumferential tip of the tooth bridge.
請求項1において、
前記非磁性部材は、前記ティースにおける前記インナーコアの軸方向の全範囲に設けられていることを特徴とする回転電機のステータ。
In claim 1,
The stator of a rotating electrical machine, wherein the nonmagnetic member is provided in an entire range of the teeth in the axial direction of the inner core.
請求項1において、
前記非磁性部材は、前記ティースの内周側面に対して、前記インナーコアの径方向でほぼ同じ位置、もしくは、外周側に設けられていることを特徴とする回転電機のステータ。
In claim 1,
The stator of a rotating electrical machine, wherein the nonmagnetic member is provided at substantially the same position in the radial direction of the inner core or on the outer peripheral side with respect to the inner peripheral side surface of the teeth.
請求項10において、
前記インナーコアの内周面は連続した円筒形状になっており、周方向にて交互に前記ティースと前記非磁性部材が配置されていることを特徴とする回転電機のステータ。
In claim 10,
The inner peripheral surface of the inner core has a continuous cylindrical shape, and the teeth and the nonmagnetic members are alternately arranged in the circumferential direction.
請求項1において、
前記非磁性部材は、前記スロット内の表面にも前記ティースの内周側から連続して形成されていることを特徴とする回転電機のステータ。
In claim 1,
The stator of a rotating electrical machine, wherein the nonmagnetic member is continuously formed on a surface in the slot from an inner peripheral side of the teeth.
請求項1において、
前記アウターコアは、環状に構成され、内周側には前記インナーコアが装着されていることを特徴とする回転電機のステータ。
In claim 1,
The outer core is formed in an annular shape, and the inner core is mounted on the inner peripheral side.
請求項13において、
前記アウターコアの内周側には凹部が前記ティースの数だけ形成されており、前記凹部内には各ティースの外周が装着されていることを特徴とする回転電機のステータ。
In claim 13,
A stator for a rotating electrical machine, wherein recesses are formed on the inner peripheral side of the outer core by the number of teeth, and the outer periphery of each tooth is mounted in the recesses.
請求項1において、
前記ステータコイルは、前記スロット内に径方向に一列に巻装され、前記スロットと前記ティースの周方向幅は、ほぼ同一であることを特徴とする回転電機のステータ。
In claim 1,
The stator coil is a stator of a rotating electrical machine, wherein the stator coil is wound in a row in a radial direction in the slot, and the circumferential width of the slot and the teeth is substantially the same.
回転子の回転により発電を行う交流発電機であって、
駆動源によって回転駆動される駆動軸と、
該駆動軸と一体的に回転する磁性体からなる回転子と、
該回転子に設けられ、非回転部からスリップリングを介して電流が供給されることにより回転子の周方向に複数の異なる磁極を交互に形成する界磁コイルと、
外周側に開口するスロットが周方向に複数形成されるよう磁性体からなる複数の独立したティースによって構成されるインナーコアと、
該インナーコアの外周側に配置されて、前記スロット周りに磁路を形成するアウターコアと、
前記スロット内に周期的に巻装されるステータコイルと、
前記インナーコアにおける前記各ティースの内周側に設けられ、前記各ティースが前記アウターコアに対して磁束が内周側に移動するのを阻止する非磁性部材と、
を備えたことを特徴とする交流発電機。
An AC generator that generates electricity by rotating a rotor,
A drive shaft that is rotationally driven by a drive source;
A rotor made of a magnetic material that rotates integrally with the drive shaft;
A field coil provided in the rotor and alternately forming a plurality of different magnetic poles in the circumferential direction of the rotor by supplying a current from a non-rotating portion via a slip ring;
An inner core constituted by a plurality of independent teeth made of a magnetic material so that a plurality of slots opened on the outer circumferential side are formed in the circumferential direction;
An outer core disposed on the outer peripheral side of the inner core and forming a magnetic path around the slot;
A stator coil periodically wound in the slot;
A non-magnetic member that is provided on the inner peripheral side of each tooth in the inner core and that prevents the magnetic flux from moving to the inner peripheral side with respect to the outer core.
An alternator characterized by comprising:
ステータコイルが複数の磁性体からなるティース間に形成されるスロット内に周期的に巻装された回転電機のステータの製造方法であって、
前記ティースの外周側にてスロットが開口し、内周側にて前記各ティース同士が接続されるように環状に構成されたインナーコアを一体に成形する工程と、
少なくとも前記インナーコアの内周側にて前記各ティースが接続される部分の外周側に非磁性部材を成形する工程と、
前記スロット内に前記ステータコイルを周期的に巻装する工程と、
磁性体にて環状に成形されたアウターコアを前記インナーコアの外周に装着して固定する工程と、
前記インナーコアの内周側を前記非磁性部材の位置まで切削する工程と、
によって製造されることを特徴とする回転電機のステータの製造方法。
A stator coil manufacturing method in which a stator coil is periodically wound in a slot formed between teeth formed of a plurality of magnetic bodies,
A step of integrally molding an inner core configured in an annular shape so that a slot is opened on the outer peripheral side of the teeth and the teeth are connected to each other on the inner peripheral side;
Forming a nonmagnetic member on the outer peripheral side of the portion to which each of the teeth is connected at least on the inner peripheral side of the inner core;
Periodically winding the stator coil in the slot;
Attaching and fixing an outer core formed in a ring shape with a magnetic body to the outer periphery of the inner core;
Cutting the inner peripheral side of the inner core to the position of the non-magnetic member;
A method of manufacturing a stator for a rotating electrical machine, characterized in that
請求項15において、
切削前の前記インナーコアの内周側にて前記各ティースが接続される部分の外周側に凹状の非磁性部材装着部を形成し、この非磁性部材装着部に前記非磁性部材を充填すると共に、前記非磁性部材装着部の底部から前記非磁性部材が現れるまで切削を行うことを特徴とする回転電機のステータの製造方法。
In claim 15,
A concave nonmagnetic member mounting portion is formed on the outer peripheral side of the portion where the teeth are connected on the inner peripheral side of the inner core before cutting, and the nonmagnetic member mounting portion is filled with the nonmagnetic member. A method of manufacturing a stator for a rotating electrical machine, wherein cutting is performed from the bottom of the nonmagnetic member mounting portion until the nonmagnetic member appears.
請求項15において、
前記非磁性部材は、樹脂材料からなり、該樹脂材料は、前記インナーコアに射出成形されることを特徴とする回転電機のステータの製造方法。
In claim 15,
The method of manufacturing a stator of a rotating electrical machine, wherein the nonmagnetic member is made of a resin material, and the resin material is injection-molded on the inner core.
請求項15において、
前記インナーコアには、前記アウターコアが圧入によって固定されることを特徴とする回転電機のステータの製造方法。


In claim 15,
A method of manufacturing a stator of a rotating electrical machine, wherein the outer core is fixed to the inner core by press-fitting.


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